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1
Blut und
Blutgerinnung
Teil 3
2
(I) Bestandteile und Funktionen des Blutes
(II) Blutgerinnung und Fibrinolyse
(III) Regulation der Blutgerinnung
(IV) Wechselwirkung von Gerinnung und Entzündung
(V) Antikoagulation und Methoden der Blutreinigung
INHALT
3
Teil 2
� Zelluläre und plasmatische Gerinnung
� Plättchen
� Gerinnungskaskade
� Gerinnungsfaktoren und Gla-Domänen
� Fibrinolyse
4
3-5 min
5-10 min
5 6
Regulation der Blutgerinnung
- Natürliche Antikoagulantien Tissue Factor Pathway InhibitorAntithrombinProtein C
- Antikoagulantien in der Medizin Heparin Coumarinderivatedirekte Thrombininhibitoren
- Gerinnungstests
Teil 3
2
7
Regulation der Blutgerinnung
8
Natürliche Antikoagulanzien
� Tissue factor pathway inhibitor (TFPI)
� Antithrombin (AT-III)
� aktiviertes Protein C, Protein S
9 10
Tissue factor pathway inhibitor, TFPI
• setzt am Beginn der
Gerinnungskaskade an
• inhibiert VIIa und Xa
11
TFPI
� Lokalisation: v.a. auf der Endotheloberfläche
(gerinnungshemmende Eigenschaften!)
� zusätzlicher Pool in den α-Granula der Plättchen, wird bei Plättchenaktivierung freigesetzt
� zirkulierender Pool im Plasma gebunden an Lipoproteine (LDL)
12
Antithrombin AT-III
� Serinproteaseinhibitor (Serpin)
� inaktiviert v.a. Thrombin (FIIa) und FXa;
schwächer auch IXa, XIa, XIIa
� AT allein inhibiert Thrombin nur schwach
� Wirkung wird durch Glukosaminoglykane verstärkt:
Heparansulfat (Endotheloberfläche)
Heparin (Klinik)
3
13
Heparin
gehört zur Gruppe der Glukosaminoglykane (Mucopolysaccharide)
� saure Polysaccharide � Aufbau aus Disaccharideinheiten, je eine Zuckersäure und ein Aminozucker� Bestandteile vieler Makromoleküle (Proteoglykane) � Teil der extrazellulären Matrix (Wasserspeicherung, Elastizität)
14Nature Reviews Drug Discovery 1, 140-148 (2002)
Heparin and heparan sulphate
15
Antithrombin
� AT-III bindet spezifisch an Pentasaccharidsequenz in Heparin
� Bindung bewirkt Konformationsänderung von AT-III
� Dadurch erhöht sich Affinität von AT-III für FXa und Thrombin
16
Thrombin
Heparin
1) AT-III bindet an Heparin2) Konformationsänderung von AT-III3) Thrombin wandert an Heparinkette
bis zu AT-III4) Heparin dissoziiert5) Thrombin-AT-III -Komplex stabil
17
Aktiviertes Protein C
� Thrombin (FIIa) bindet an Thrombomodulin (Endotheloberfläche)
� FIIa-Thrombomodulinkomplex:
- aktiviert Protein C (antikoagulatorisch)
� Aktiviertes Protein C (APC) hemmt Faktoren Va und VIIIa
� APC hat auch entzündungshemmende und anti-apoptotischeEffekte
18
Inaktivierung von FVa und FVIIIa durch APC
4
19
Faktor V Leiden
� Mutation in Faktor V (Name: wurde in Leiden entdeckt)
� häufigste Ursache für erbliche venöse Thrombose
� durch eine Mutation an der Spaltungsstelle für Protein C kann Faktor Va nicht inaktiviert werden, Protein C kann daher nicht wirken
20
Antikoagulantien in der Medizin
� direkte: reagieren mit Faktoren der Gerinnungskaskadez.B. Heparin
� indirekte: hemmen die Synthese der Gerinnungsfaktorenz.B. Warfarin bzw. den Ablauf der Gerinnungskaskade z. B. Citrat
� Thrombozytenaggregationshemmer z. B. Acetylsalicylsäure (inhibiert die Cyclooxygenase und die Enstehung von Thromboxan aus Arachidonsäure)
21
Antikoagulantien in der Medizin
Anwendung:
- prophylaktisch:
� vor, während und nach Operationen
� bei Bettlägrigkeit
� bei Blutentnahme
� bei Blutreinigung (Dialyse etc.)
- therapeutisch:
� Behandlung von Thrombosen
22
Antikoagulantien in der Medizin
Beispiele:
- Heparine (wirken über AT-III)
- Hirudin (inhibiert Thrombin)
- Argatroban (inhibiert Thrombin)
- Cumarinderviate (hemmen Carboxylierung v. Gerinnungsfaktoren)
- Zitrat (extrakorporale Blutreinigung)
23
Heparine
� heterogene Gruppe von Molekülen
� gewonnen aus Dünndarmmucosa des Schweins oder aus Rinderlungen
� wird nicht aus dem Magen-Darm-Trakt resorbiert
Verabreichung intravenös oder subkutan
� Angriffspunkt: Antithrombin
Erhöhung der Affinität von AT für FXa und FIIa
ca. um den Faktor 1000
� Dosis wird in Internationalen Einheiten (IE) angegeben: bezieht sich auf biologische Aktivität
24
Klassifizierung der Heparine
• Unfraktioniertes Heparin (UFH)- ca. 15 kDa (3 - 30)
- ca. 1/3 der Moleküle sind aktiv (enthalten spezifische Pentasaccharidsequenz für Bindung von AT)
• Low molecular weight heparin (LMWH)- ca. 5 kDa (1 - 10)
- wirken v.a. auf FXa
- bessere Pharmakokinetik (höhere HWZ)
- gewonnen aus UFH durch enzymatische oder chemische Spaltung
5
25
Heparin-induzierte Thrombozytopenie (HIT)
� Bildung von Antikörpern gegen Komplexe aus Plättchenfaktor 4 (PF4) und Heparin
� tritt in ca. 5% der Patienten auf, die mit UFH behandelt werden (bei LMWH ca. 1%)
- PF 4: in αααα-Granula der Plättchen gespeichert, stark positiv geladen
- wird bei Plättchenaktivierung freigesetzt
- bindet an Glykosaminoglykane (Heparansulfat) auf der Endotheloberfläche
- kann daher lokal die Wirkung von Antithrombin hemmen
- hohe Affinität für Heparin
26
HIT
� PF4 und Heparin wirken als Antigen
� Bildung von AK gegen diesen Komplex
Folgen der Antikörperbildung:- Komplex aus PF4, Heparin, und Antikörper bindet an den Fc-
Rezeptor der Plättchen und führt zur Plättchenaktivierung> weitere Ausschüttung von PF4> PF4 bindet und neutralisiert freies Heparin > PF4 bindet auch an Heparansulfat auf Endothelzellen >Aktivierung der Endothelzellen und weitere Thrombinbildung > Thrombose
Heparin-induzierte Thrombozytopenie
27Hirsh et al Arch Intern Med 2004; 164:361-369
28
HIT
Maßnahmen:
- Bestimmung der Thrombozytenzahl vor jeder HeparingabeAbfall unter 50% des Ausgangswertes oder auf < 150.000/µL wird als HIT angesehen
- Keine Behandlung von Patienten mit HIT in der Vorgeschichte mit Heparin
- bei HIT-Verdacht sofortiges Absetzen von Heparin
29
Heparin-Beschichtung von Oberflächen
� unterdrückt Gerinnungsaktivierung auf der Oberfläche
� Heparin an der Oberfläche bindet Antithrombin und hält so die lokalen Thrombinkonzentrationen niedrig Anwendung z. B. bei Stents
30
Anfang 2008: 100 Todesfälle in den USA durch verunreinigtes Heparin
Februar 2008: kontaminierte Chargen auch in Europa auf dem Markt
80 Dialysepatienten zeigten Blutdruckabfall, Atemnot;
allergischer Schock bei 3 Patienten
Rückruf
� seit BSE ist Schweinemucosa die Hauptquelle für Heparingewinnung (statt Rinderlunge)
� mehr als die Hälfte von Rohheparin der Weltproduktion stammt aus China
Der Heparin-Skandal
6
31 32
33 34
Ursache: Verunreinigung mit Chondroitinsulfat (5 - 50 %)
� Chemisch ähnlich dem Heparin � N-Acetylgalaktosamin und Glucuronsäure, sulfatiert � kommt in Knorpel und Schalen von Meeresfrüchten vor � deutlich billiger als Heparin
vorsätzliche Beimischung?
35
FondaparinuxArixtra
Selektiver Faktor Xa-Hemmer
Bindet nicht an PF4, daher keine
Induktion von HIT
Pentasaccharid
„aktive Sequenz“ von Heparin
Nachteil:
es gibt kein Gegenmittel
36
Direkte Thrombin-Inhibitoren
� Argatroban (synthetisch)
� Hirudin (rekombinant)
� binden direkt an das aktive Zentrum von Thrombin
� Nicht abhängig von AT-III
7
37
Rekombinantes Hirudin Lepirudin, Refludan®
� direkter Thrombininhibitor (rekombinantes Hirudin)
Hirudin: aus Blutegel; Hirudo medicinalis
1884 entdeckt John Haycraft
1955 erstmals gereinigt aus Blutegelköpfen
� enger therapeutischer Bereich > Blutungsrisiko
38
Argatroban
• Synthetischer Thrombininhibitor
• Bei HIT-Patienten zugelassen
39
Cumarin-Derivate
Vitamin K- Antagonisten
Vitamin K: Cofaktor bei der Carboxylierung von Gerinnungsfaktoren)
- 1920er Jahre: Todesfälle bei Rindern (USA, Kanada)
verschimmelter Klee als Ursache (Schimmel bildet Cumarine)
- 1952 als Rattengift zugelassen
- 1978 Wirkmechanismus geklärt
40
Cumarin
Vitamin K- Antagonisten: Cumarin
41
Vitamin K und Antagonisten
Warfarin
Marcumar
42
Zitrat
� Wirkung als Antikoagulans beruht auf Komplexierung von Ca2+
� bei extrakorporaler Blutreinigung verwendet
� Gegenmittel: Ca2+
8
43
Zitrat
1914 Luis Agote
erste erfolgreiche Bluttransfusion, Antikoagulation mit Natriumzitrat 44
Zitrat
-OOC – CH2 – C – CH2 – COO-
--
OH
COO-
Ca2+
Ca2+
-OOC – CH2 – C – CH2 – COO-
--
OH
- OOCCa2+
� metabolisiert zu Bicarbonat (Leber)
� reduziert Komplementaktivierung
Komplex: Ca3 (Citrate)2
Citrate Citrate
45
Blutabnahmesystem (Vacuette)
Glasröhrchen mit Schraubdeckel (Septum), Vakuum, Farbcodierung je nach Verwendung bzw. je nach Antikoagulation
46
VACUETTE® Coagulation Tubes
Coagulation tubes are filled with buffered tri-sodium citrate solution. Citrate concentration of 0.109 mol/l (3.2%) is available. The choice of the concentration depends upon the policies of the laboratories. The mixing ratio is 1 part citrate to 9 parts blood.
VACUETTE® Heparin tubes
The interior of the tube wall is coated with lithium heparin, ammonium heparin or sodium heparin. The anticoagulant heparin activates antithrombins, thus blocking the coagulation cascadeand producing a whole blood / plasma sample instead of clotted blood plus serum.
Plasma tubes with lithium heparin and gel contain a barrier gel in the tube. The specific gravity of this material lies between that of the blood cells and plasma. During centrifugation the gel barrier moves upwards providing a stable barrier separating the plasma from cells. Plasma may be aspirated directly from the collection tube, eliminating the need for manual transfer to another container. This barrier allows for the stability of certain parameters in the primary tube under the recommended storage conditions for up to 48 hours.
47
Blutprodukte
48
Bluttransfusion
Zuführen von Blut oder Blutbestandteilen als Infusion
- Fremdblutspende- Eigenblutspende
Vollbluttransfusionen heute nur mehr selten durchgeführt; Blut wird in Komponenten aufgetrennt und komponentenweise transfundiert
Vorteile: a) Patient erhält nur die tatsächlich benötigten Blutbestandteile
(Plasma bei Faktorenmangel, Erythrozyten bei Anämie,...)b) Bessere Lagerfähigkeit (Plättchen bei RT, Erythrozyten bei
mindestens 4 °C, Plasmaproteine eingefroren)
9
49
Gewinnung von Blutprodukten aus
a) Vollblut (Pool vieler Blutspenden)
b) Apherese (kontinuierlicher Prozess)
50
Blutprodukte:
• Erythrozyten-Konzentrate (bei Anämie)
• Granulozyten-Konzentrate
• Thrombozyten-Konzentrate
• Plasma (FFP, fresh frozen plasma)
• Stammzell-Präparate
• Gerinnungsfaktor-Konzentrate
• Immunglobuline
51
Erythrozytenkonzentrat
52
Thrombozytenkonzentrat
53
Indikationen für Bluttransfusionen
� Blutersatz nach Unfall/Operation
� Blutkrankheiten (Anämien; ab Hb von 6g/dL)
normal: 14-18 bzw. 12-16 g/dL
� Mangel od. Funktionsstörungen von
- Thrombozyten
- Plasma
- Gerinnungsfaktoren
54
Risken
� Übertragung von Bakterien oder Viren (Hepatitis B & C, HIV)
HIV, Hepatitis C -> Antikörpertests
(ELISA od. Western Blot gegen virale Proteine)
„diagnostisches Fenster“: Antikörper sind im Blut erst mehrere Wochen nach der Infektion nachweisbar
-> molekularbiologische Testmethoden (RT-PCR) – direkter Nachweis der viralen RNA
10
55
Transfusionszwischenfälle
� Verwechslung von Blutkonserven -> hämolytische Transfusionsreaktion, Zerstörung der Erythrozyten bei Transfusion von AB0-inkompatiblem Blut
� Bedside-Test (Kreuzprobe) vor Transfusion daher Vorschrift
56
Leukozytendepletion
� Entfernung von Leukozyten aus Blutpräparaten vor der Transfusion
� Leukozytengehalt < 106/Konserve
Gründe: 1) Zellständige Viren (z.B. CMV) werden damit entfernt2) Graft-versus-host-disease wird vermieden: Leukozyten des
Spenders (aus der Blutkonserve) erkennen Körperzellen des Empfängers als fremd und zerstören diese
� Leukozytenabreicherung erfolgt durch Filtration oder Zentrifugationund wird vor der Lagerung durchgeführt (LRC leukocyte reduction chambers)
57
Plasma
Fresh frozen plasma:
laut Definition innerhalb von 8 h eingefroren; Realität: < 24 h
(dadurch Reduktion von FV und VIII um ca. 15%)
Verwendung:
- Ersatz für spezifische Gerinnungsfaktoren
- Behandlung von Blutungen bei Lebererkrankungen
- Behandlung von DIC
- Plasmaaustausch bei verschiedenen Autoimmunerkrankungen
58
Plättchenkonzentrate
• Gewinnung durch Apherese(kontinuierliche Aufarbeitung großer Blutvolumina)
• 50 mL Konzentrat -> ca. 5,5 x 1010 Plättchen
• Lagerung bei 22 °C, max. 5 d
• Anwendung: Therapie von Thrombozytopenie
(verschiedene Ursachen: Autoimmunerkrankung -> erhöhte Zerstörung der Plättchen durch Autoantikörper; DIC; induziert durch bestimmte Medikamente)
• Platelet storage lesion – Verlust der Aktivität
59
Erythrozytenkonzentrate
• aus Frischblut durch Entfernung von Plasma gewonnen
• Hämatokrit ca. 75%
• Lagerung: 42 d bei 4 °C
60
Plasmaderivate
-Plasma als Ausgangsmaterial für die Gewinnung von Gerinnungsfaktoren
- FVII, FVIII, FIX werden heute rekombinant hergestellt
- Gefahr der Krankheitsübertragung -> PCR-Testung
- Reinigung der Einzelfaktoren durch verschiedene Präzipitations-und Chromatographieschritte
-Lyophilisierung der Produkte (Vorteil: keine Kühllagerungerforderlich
11
61
Plasmafraktionierung
- FFP wird aufgetaut
- Kryopräzipitat durch Zentrifugieren entfernt
(enthält FVIII, vWF, Fibrinogen)
- Reinigung dieser Proteine durch weitere Fäll- und Chromatographieschritte
- aus dem Überstand werden FII, VII, IX, X mittels DEAE-Adsorption gewonnen
- weitere Proteine durch Fraktionierung nach Cohn
62
Fraktionierung nach Cohn
63 64
Fraktionierung nach Cohn
• Dem Plasma (ohne Kryopräzipitat) wird Ethanol in steigender Konzentration zugesetzt, Temperatur wird abgesenkt
• 8% Ethanol -> Faktor XIII
• aus Überstand: Antithrombin durch Adsorption an Heparin gewonnen
• 20-25% Ethanol -> IgG
• 40-42% Ethanol -> Albumin
65
Methoden der Blutreinigung
66
Apherese
• griech. „wegnehmen“
• Verfahren zur Entfernung von Substanzen aus dem Blut oder Plasma des Patienten
(Proteine, proteingebundene Substanzen, Zellen)
Therapeutische Apherese (pathogene Komponenten werden entfernt)
Diagnostische Apherese (Gewinnung von Zellen aus dem Blut)
12
67
Apherese zur Gewinnung von Zellen
• Blut wird aus Armvene entnommen
• in steriles Schlauchsystem geleitet
• Antikoagulation mit Citrat
• Mischung wird in Zellzentrifuge geleitet
• Blutbestandteile werden entsprechend der Dichte aufgetrennt und gesammelt
• nicht benötigte Komponenten zum Spender zurück
68
Dichte der Blutzellen
69
Dichte der Blutzellen
70
Zentrifugation
Die g-Kraft in der Zentrifuge variiert mit der Geschwindigkeit und dem Radius. Die g-Kraft ist am größten am äußeren Rand und am niedrigsten am inneren Rand, nahe dem Zentrum. Die g-Kraft verstärkt sich mit zunehmender Zentrifugengeschwindigkeit.
ZentrifugenmitteNiedrigste g-Kraft
Größte g-Kraft
RZB = (n/1000)²x r x 1,118
n...rpmr..Radius in mmRZB...relative Zentrifugalbeschleunigung
71
Zentrifugation
72
Zellzentrifuge
13
73
Hämodialyse:Entfernung niedermolekularer, wasserlöslicher Substanzen aus dem Blut
- Akutdialyse
- Chronische Dialyse
Therapeutische Apherese:
Entfernung größerer, meist proteingebundener Substanzen
- Behandlung von Autoimmunerkrankungen
- Leberunterstützung- Therapie von Sepsis, MOF
- Vergiftungen- Hypercholesterolämie
74
Blut Semipermeable
Membran Dialysat
Prinzip der Hämodialyse
Gegenstrom von Blut und Dialysat
75
Blutpumpe
Gerinnungshemmer
Blut zum
Patienten
Blut vom
Patienten
Dialysator
(frische)
Dialysier-
flüssigkeit
(gebrauchtes)
Dialysat
Standard-Hämodialyse (HD)
76
Dialysator
Einlass
Blut
Auslass
Dialysat
Kapillar-
bündel
Einlass
Dialysier-
flüssigkeit
Auslass
Blut
Technischer Aufbau
77
Materialien
• früher Cellulose (Aktivierung des Komplementsystems)
• synthetisch modifizierte Cellulosen
• heute meist synthetische Membranen (Polysulfon)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 30 60 90 120 150 180
C5b-9 (ng/ml)
78
14
79
S = cFiltrat / cPlasma
Solute 1
cf = cp
S = 1
Solute 2
cf = 0.5 • cp
S = 0.5
Solute 3
cf = 0
S = 0
Siebkoeffizient
80
Dialysator: Siebkoeffizient
Semipermeable Membranen
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Albumin IgGMyoglobin Fibrinogen
low-flux
Filter zur Leber-unterstützung
103 104 105 106
high-flux
Inulin
Plasmaflilter
Siebkoeffizient (SC)
Molekulargewicht
Niere
81
Therapeutische Apherese
82
• Plasmaaustausch
unselektiv; entfernt auch wertvolle Komponenten des Plasmas, Substitutionslösungen erforderlich; potentielle Gefahr von allergischen Reaktionen oder Infektionen
• Adsorptionssysteme
-Hämapherese
Vollblut über Adsorber geleitet, pathogene Komponenten gebunden, gereinigtes Blut zurück zum Patienten
- Plasmapherese
Trennung in Zell- und Plasmafraktion, nur Plasma in Kontakt mit Adsorbermaterial > bioverträglicher
83
LeberunterstützungPrometheus-System
artifizielle und bioartifizielle Systeme
Entfernung von hydrophoben, meistproteingebundenen Substanzen(z.B. Bilirubin, Gallensäuren)
Bioartifizielle Systeme: zusätzlich Bioreaktoren mit Leberzellentechnisch sehr komplex, klinisch nicht etabliert
84
Dialysator: Siebkoeffizient
Semipermeable Membranen
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Albumin IgGMyoglobin Fibrinogen
low-flux
Filter zur Leber-unterstützung
103 104 105 106
high-flux
Inulin
Plasmaflilter
Siebkoeffizient (SC)
Molekulargewicht
Niere
15
85 86
Leberunterstützung
- keine chronische Therapie
- Behandlung bis zur Regeneration der Leber oder bis ein Spenderorgan zur Verfügung steht (Bridge to transplant)
87
Autoimmunerkrankungen
Antikörper gegen körpereigene Strukturen führen zur Zerstörung von Geweben
Behandlungsansätze: � Plasmaaustausch� unspezifische Immunadsorption (Entfernung von IgG) � spezifische Immunadsorption (Entfernung des pathogenen
Autoantikörpers, falls charakterisiert u. bekannt)
88
Protein AStaphylococcus aureus
� bindet an Fc Region von IgG
� bindet kein IgG der Subklasse 3
z.B Entfernung von Faktor VIII Antikörpern bei Therapie der Hämophilie
89
DALIdirect adsorption of lipoproteinsLipidapherese
bei Patienten mit familiärer Hypercholesterinämie
90
Transport-Lipoproteine
• Im Serum von Säugetieren kommen komplexe Lipide und Proteine vor, die relativ konstante Mengenverhältnisse besitzen und die als Transport-Lipoproteine wasserunlösliche Lipide wie Cholesterin,Cholesterinester und Triacylglycerine zwischen den Organen über die Blutbahn transportieren.
16
91
Transport-Lipoproteine
• Sie werden nach Dichte und Partikelgröße charakterisiert, man unterscheidet
• Chylomikronen (Partikelgröße 75 -1000 nm)
• VLDL [very low density lipoprotein, 30 - 50 nm] sehr niedriger Dichte
• LDL [low density protein, 20 - 22 nm]
• HDL [high density lipoprotein, 7.5 - 10 nm]
92
Zusammensetzung verschiedenerLipoproteinpartikel
93
Transport-Lipoproteine
• Chylomikronen transportieren nach der Nahrungsaufnahme Triacylglyceride und Cholesterin vom Verdauungstrakt in das Gewebe. Der Lipidanteil beträgt zwischen 98 und 99.5 %, der Proteinanteil schwankt zwischen 0.5 und 2 %.
• Die VLDLs enthalten sehr viel Triglyceride und wenig Protein. Auf ihrem Weg durch den Organismus erhöht sich durch fortlaufende Abspaltung von Triglyceriden ihr Anteil an Cholesterin und es entstehen die cholesterinreichen LDLs.
94
Transport-Lipoproteine
• LDL transportiert Cholesterin im Plasma, bindet an der Zielzelle an den LDL-Rezeptor und wird von der Zelle aufgenommen. Liegt ein Defekt am LDL-Rezeptor vor, so kommt es zur Anreicherung von LDL und Cholesterin im Blut.
Schädigung der Arterienwände kann zurEinlagerung von LDL in die Zellwand führen und es kann sich ein Thrombus bilden, der zu Herzinfarkt oder Schlaganfall führt.
95
Arterielle Thrombose
Auslöser: Ruptur oder Erosion eines arteriosklerotischen Plaques
Plättchen spielen wichtige Rolle
Lipoprotein-induced hypothesis
Joseph Leonard Goldstein (Nobelpreis 1985 für Arbeiten zum (Cholesterinstoffwechsel)
96
Makrophagen nehmen oxidiertes LDL auf; Bildung von Schaumzellen;
dadurch Entzündungsreaktion; Veränderung der Gefäßwand
17
97
Muskelzellen proliferieren, bilden eine Kappe über den absterbenden
Schaumzellen. 98
Ruptur
Monozyten produzieren Metalloproteinasen
> Schwächung der Gefäßwand
> Defekt der Endotheloberfläche> Freisetzung von tissue factor und Thrombusbildung
99
DALI
1
1
Blut und
Blutgerinnung
Teil 3
2
(I) Bestandteile und Funktionen des Blutes
(II) Blutgerinnung und Fibrinolyse
(III) Regulation der Blutgerinnung
(IV) Wechselwirkung von Gerinnung und Entzündung
(V) Antikoagulation und Methoden der Blutreinigung
INHALT
3
Teil 2
� Zelluläre und plasmatische Gerinnung
� Plättchen
� Gerinnungskaskade
� Gerinnungsfaktoren und Gla-Domänen
� Fibrinolyse
4
3-5 min
5-10 min
5 6
Regulation der Blutgerinnung
- Natürliche Antikoagulantien Tissue Factor Pathway InhibitorAntithrombinProtein C
- Antikoagulantien in der Medizin Heparin Coumarinderivatedirekte Thrombininhibitoren
- Gerinnungstests
Teil 3
2
7
Regulation der Blutgerinnung
8
Natürliche Antikoagulanzien
� Tissue factor pathway inhibitor (TFPI)
� Antithrombin (AT-III)
� aktiviertes Protein C, Protein S
9 10
Tissue factor pathway inhibitor, TFPI
• setzt am Beginn der
Gerinnungskaskade an
• inhibiert VIIa und Xa
11
TFPI
� Lokalisation: v.a. auf der Endotheloberfläche
(gerinnungshemmende Eigenschaften!)
� zusätzlicher Pool in den α-Granula der Plättchen, wird bei Plättchenaktivierung freigesetzt
� zirkulierender Pool im Plasma gebunden an Lipoproteine (LDL)
12
Antithrombin AT-III
� Serinproteaseinhibitor (Serpin)
� inaktiviert v.a. Thrombin (FIIa) und FXa;
schwächer auch IXa, XIa, XIIa
� AT allein inhibiert Thrombin nur schwach
� Wirkung wird durch Glukosaminoglykane verstärkt:
Heparansulfat (Endotheloberfläche)
Heparin (Klinik)
3
13
Heparin
gehört zur Gruppe der Glukosaminoglykane (Mucopolysaccharide)
� saure Polysaccharide � Aufbau aus Disaccharideinheiten, je eine Zuckersäure und ein Aminozucker� Bestandteile vieler Makromoleküle (Proteoglykane) � Teil der extrazellulären Matrix (Wasserspeicherung, Elastizität)
14Nature Reviews Drug Discovery 1, 140-148 (2002)
Heparin and heparan sulphate
15
Antithrombin
� AT-III bindet spezifisch an Pentasaccharidsequenz in Heparin
� Bindung bewirkt Konformationsänderung von AT-III
� Dadurch erhöht sich Affinität von AT-III für FXa und Thrombin
16
Thrombin
Heparin
1) AT-III bindet an Heparin2) Konformationsänderung von AT-III3) Thrombin wandert an Heparinkette
bis zu AT-III4) Heparin dissoziiert5) Thrombin-AT-III -Komplex stabil
17
Aktiviertes Protein C
� Thrombin (FIIa) bindet an Thrombomodulin (Endotheloberfläche)
� FIIa-Thrombomodulinkomplex:
- aktiviert Protein C (antikoagulatorisch)
� Aktiviertes Protein C (APC) hemmt Faktoren Va und VIIIa
� APC hat auch entzündungshemmende und anti-apoptotischeEffekte
18
Inaktivierung von FVa und FVIIIa durch APC
4
19
Faktor V Leiden
� Mutation in Faktor V (Name: wurde in Leiden entdeckt)
� häufigste Ursache für erbliche venöse Thrombose
� durch eine Mutation an der Spaltungsstelle für Protein C kann Faktor Va nicht inaktiviert werden, Protein C kann daher nicht wirken
20
Antikoagulantien in der Medizin
� direkte: reagieren mit Faktoren der Gerinnungskaskadez.B. Heparin
� indirekte: hemmen die Synthese der Gerinnungsfaktorenz.B. Warfarin bzw. den Ablauf der Gerinnungskaskade z. B. Citrat
� Thrombozytenaggregationshemmer z. B. Acetylsalicylsäure (inhibiert die Cyclooxygenase und die Enstehung von Thromboxan aus Arachidonsäure)
21
Antikoagulantien in der Medizin
Anwendung:
- prophylaktisch:
� vor, während und nach Operationen
� bei Bettlägrigkeit
� bei Blutentnahme
� bei Blutreinigung (Dialyse etc.)
- therapeutisch:
� Behandlung von Thrombosen
22
Antikoagulantien in der Medizin
Beispiele:
- Heparine (wirken über AT-III)
- Hirudin (inhibiert Thrombin)
- Argatroban (inhibiert Thrombin)
- Cumarinderviate (hemmen Carboxylierung v. Gerinnungsfaktoren)
- Zitrat (extrakorporale Blutreinigung)
23
Heparine
� heterogene Gruppe von Molekülen
� gewonnen aus Dünndarmmucosa des Schweins oder aus Rinderlungen
� wird nicht aus dem Magen-Darm-Trakt resorbiert
Verabreichung intravenös oder subkutan
� Angriffspunkt: Antithrombin
Erhöhung der Affinität von AT für FXa und FIIa
ca. um den Faktor 1000
� Dosis wird in Internationalen Einheiten (IE) angegeben: bezieht sich auf biologische Aktivität
24
Klassifizierung der Heparine
• Unfraktioniertes Heparin (UFH)- ca. 15 kDa (3 - 30)
- ca. 1/3 der Moleküle sind aktiv (enthalten spezifische Pentasaccharidsequenz für Bindung von AT)
• Low molecular weight heparin (LMWH)- ca. 5 kDa (1 - 10)
- wirken v.a. auf FXa
- bessere Pharmakokinetik (höhere HWZ)
- gewonnen aus UFH durch enzymatische oder chemische Spaltung
5
25
Heparin-induzierte Thrombozytopenie (HIT)
� Bildung von Antikörpern gegen Komplexe aus Plättchenfaktor 4 (PF4) und Heparin
� tritt in ca. 5% der Patienten auf, die mit UFH behandelt werden (bei LMWH ca. 1%)
- PF 4: in αααα-Granula der Plättchen gespeichert, stark positiv geladen
- wird bei Plättchenaktivierung freigesetzt
- bindet an Glykosaminoglykane (Heparansulfat) auf der Endotheloberfläche
- kann daher lokal die Wirkung von Antithrombin hemmen
- hohe Affinität für Heparin
26
HIT
� PF4 und Heparin wirken als Antigen
� Bildung von AK gegen diesen Komplex
Folgen der Antikörperbildung:- Komplex aus PF4, Heparin, und Antikörper bindet an den Fc-
Rezeptor der Plättchen und führt zur Plättchenaktivierung> weitere Ausschüttung von PF4> PF4 bindet und neutralisiert freies Heparin > PF4 bindet auch an Heparansulfat auf Endothelzellen >Aktivierung der Endothelzellen und weitere Thrombinbildung > Thrombose
Heparin-induzierte Thrombozytopenie
27Hirsh et al Arch Intern Med 2004; 164:361-369
28
HIT
Maßnahmen:
- Bestimmung der Thrombozytenzahl vor jeder HeparingabeAbfall unter 50% des Ausgangswertes oder auf < 150.000/µL wird als HIT angesehen
- Keine Behandlung von Patienten mit HIT in der Vorgeschichte mit Heparin
- bei HIT-Verdacht sofortiges Absetzen von Heparin
29
Heparin-Beschichtung von Oberflächen
� unterdrückt Gerinnungsaktivierung auf der Oberfläche
� Heparin an der Oberfläche bindet Antithrombin und hält so die lokalen Thrombinkonzentrationen niedrig Anwendung z. B. bei Stents
30
Anfang 2008: 100 Todesfälle in den USA durch verunreinigtes Heparin
Februar 2008: kontaminierte Chargen auch in Europa auf dem Markt
80 Dialysepatienten zeigten Blutdruckabfall, Atemnot;
allergischer Schock bei 3 Patienten
Rückruf
� seit BSE ist Schweinemucosa die Hauptquelle für Heparingewinnung (statt Rinderlunge)
� mehr als die Hälfte von Rohheparin der Weltproduktion stammt aus China
Der Heparin-Skandal
6
31 32
33 34
Ursache: Verunreinigung mit Chondroitinsulfat (5 - 50 %)
� Chemisch ähnlich dem Heparin � N-Acetylgalaktosamin und Glucuronsäure, sulfatiert � kommt in Knorpel und Schalen von Meeresfrüchten vor � deutlich billiger als Heparin
vorsätzliche Beimischung?
35
FondaparinuxArixtra
Selektiver Faktor Xa-Hemmer
Bindet nicht an PF4, daher keine
Induktion von HIT
Pentasaccharid
„aktive Sequenz“ von Heparin
Nachteil:
es gibt kein Gegenmittel
36
Direkte Thrombin-Inhibitoren
� Argatroban (synthetisch)
� Hirudin (rekombinant)
� binden direkt an das aktive Zentrum von Thrombin
� Nicht abhängig von AT-III
7
37
Rekombinantes Hirudin Lepirudin, Refludan®
� direkter Thrombininhibitor (rekombinantes Hirudin)
Hirudin: aus Blutegel; Hirudo medicinalis
1884 entdeckt John Haycraft
1955 erstmals gereinigt aus Blutegelköpfen
� enger therapeutischer Bereich > Blutungsrisiko
38
Argatroban
• Synthetischer Thrombininhibitor
• Bei HIT-Patienten zugelassen
39
Cumarin-Derivate
Vitamin K- Antagonisten
Vitamin K: Cofaktor bei der Carboxylierung von Gerinnungsfaktoren)
- 1920er Jahre: Todesfälle bei Rindern (USA, Kanada)
verschimmelter Klee als Ursache (Schimmel bildet Cumarine)
- 1952 als Rattengift zugelassen
- 1978 Wirkmechanismus geklärt
40
Cumarin
Vitamin K- Antagonisten: Cumarin
41
Vitamin K und Antagonisten
Warfarin
Marcumar
42
Zitrat
� Wirkung als Antikoagulans beruht auf Komplexierung von Ca2+
� bei extrakorporaler Blutreinigung verwendet
� Gegenmittel: Ca2+
8
43
Zitrat
1914 Luis Agote
erste erfolgreiche Bluttransfusion, Antikoagulation mit Natriumzitrat 44
Zitrat
-OOC – CH2 – C – CH2 – COO-
--
OH
COO-
Ca2+
Ca2+
-OOC – CH2 – C – CH2 – COO-
--
OH
- OOCCa2+
� metabolisiert zu Bicarbonat (Leber)
� reduziert Komplementaktivierung
Komplex: Ca3 (Citrate)2
Citrate Citrate
45
Blutabnahmesystem (Vacuette)
Glasröhrchen mit Schraubdeckel (Septum), Vakuum, Farbcodierung je nach Verwendung bzw. je nach Antikoagulation
46
VACUETTE® Coagulation Tubes
Coagulation tubes are filled with buffered tri-sodium citrate solution. Citrate concentration of 0.109 mol/l (3.2%) is available. The choice of the concentration depends upon the policies of the laboratories. The mixing ratio is 1 part citrate to 9 parts blood.
VACUETTE® Heparin tubes
The interior of the tube wall is coated with lithium heparin, ammonium heparin or sodium heparin. The anticoagulant heparin activates antithrombins, thus blocking the coagulation cascadeand producing a whole blood / plasma sample instead of clotted blood plus serum.
Plasma tubes with lithium heparin and gel contain a barrier gel in the tube. The specific gravity of this material lies between that of the blood cells and plasma. During centrifugation the gel barrier moves upwards providing a stable barrier separating the plasma from cells. Plasma may be aspirated directly from the collection tube, eliminating the need for manual transfer to another container. This barrier allows for the stability of certain parameters in the primary tube under the recommended storage conditions for up to 48 hours.
47
Blutprodukte
48
Bluttransfusion
Zuführen von Blut oder Blutbestandteilen als Infusion
- Fremdblutspende- Eigenblutspende
Vollbluttransfusionen heute nur mehr selten durchgeführt; Blut wird in Komponenten aufgetrennt und komponentenweise transfundiert
Vorteile: a) Patient erhält nur die tatsächlich benötigten Blutbestandteile
(Plasma bei Faktorenmangel, Erythrozyten bei Anämie,...)b) Bessere Lagerfähigkeit (Plättchen bei RT, Erythrozyten bei
mindestens 4 °C, Plasmaproteine eingefroren)
9
49
Gewinnung von Blutprodukten aus
a) Vollblut (Pool vieler Blutspenden)
b) Apherese (kontinuierlicher Prozess)
50
Blutprodukte:
• Erythrozyten-Konzentrate (bei Anämie)
• Granulozyten-Konzentrate
• Thrombozyten-Konzentrate
• Plasma (FFP, fresh frozen plasma)
• Stammzell-Präparate
• Gerinnungsfaktor-Konzentrate
• Immunglobuline
51
Erythrozytenkonzentrat
52
Thrombozytenkonzentrat
53
Indikationen für Bluttransfusionen
� Blutersatz nach Unfall/Operation
� Blutkrankheiten (Anämien; ab Hb von 6g/dL)
normal: 14-18 bzw. 12-16 g/dL
� Mangel od. Funktionsstörungen von
- Thrombozyten
- Plasma
- Gerinnungsfaktoren
54
Risken
� Übertragung von Bakterien oder Viren (Hepatitis B & C, HIV)
HIV, Hepatitis C -> Antikörpertests
(ELISA od. Western Blot gegen virale Proteine)
„diagnostisches Fenster“: Antikörper sind im Blut erst mehrere Wochen nach der Infektion nachweisbar
-> molekularbiologische Testmethoden (RT-PCR) – direkter Nachweis der viralen RNA
10
55
Transfusionszwischenfälle
� Verwechslung von Blutkonserven -> hämolytische Transfusionsreaktion, Zerstörung der Erythrozyten bei Transfusion von AB0-inkompatiblem Blut
� Bedside-Test (Kreuzprobe) vor Transfusion daher Vorschrift
56
Leukozytendepletion
� Entfernung von Leukozyten aus Blutpräparaten vor der Transfusion
� Leukozytengehalt < 106/Konserve
Gründe: 1) Zellständige Viren (z.B. CMV) werden damit entfernt2) Graft-versus-host-disease wird vermieden: Leukozyten des
Spenders (aus der Blutkonserve) erkennen Körperzellen des Empfängers als fremd und zerstören diese
� Leukozytenabreicherung erfolgt durch Filtration oder Zentrifugationund wird vor der Lagerung durchgeführt (LRC leukocyte reduction chambers)
57
Plasma
Fresh frozen plasma:
laut Definition innerhalb von 8 h eingefroren; Realität: < 24 h
(dadurch Reduktion von FV und VIII um ca. 15%)
Verwendung:
- Ersatz für spezifische Gerinnungsfaktoren
- Behandlung von Blutungen bei Lebererkrankungen
- Behandlung von DIC
- Plasmaaustausch bei verschiedenen Autoimmunerkrankungen
58
Plättchenkonzentrate
• Gewinnung durch Apherese(kontinuierliche Aufarbeitung großer Blutvolumina)
• 50 mL Konzentrat -> ca. 5,5 x 1010 Plättchen
• Lagerung bei 22 °C, max. 5 d
• Anwendung: Therapie von Thrombozytopenie
(verschiedene Ursachen: Autoimmunerkrankung -> erhöhte Zerstörung der Plättchen durch Autoantikörper; DIC; induziert durch bestimmte Medikamente)
• Platelet storage lesion – Verlust der Aktivität
59
Erythrozytenkonzentrate
• aus Frischblut durch Entfernung von Plasma gewonnen
• Hämatokrit ca. 75%
• Lagerung: 42 d bei 4 °C
60
Plasmaderivate
-Plasma als Ausgangsmaterial für die Gewinnung von Gerinnungsfaktoren
- FVII, FVIII, FIX werden heute rekombinant hergestellt
- Gefahr der Krankheitsübertragung -> PCR-Testung
- Reinigung der Einzelfaktoren durch verschiedene Präzipitations-und Chromatographieschritte
-Lyophilisierung der Produkte (Vorteil: keine Kühllagerungerforderlich
11
61
Plasmafraktionierung
- FFP wird aufgetaut
- Kryopräzipitat durch Zentrifugieren entfernt
(enthält FVIII, vWF, Fibrinogen)
- Reinigung dieser Proteine durch weitere Fäll- und Chromatographieschritte
- aus dem Überstand werden FII, VII, IX, X mittels DEAE-Adsorption gewonnen
- weitere Proteine durch Fraktionierung nach Cohn
62
Fraktionierung nach Cohn
63 64
Fraktionierung nach Cohn
• Dem Plasma (ohne Kryopräzipitat) wird Ethanol in steigender Konzentration zugesetzt, Temperatur wird abgesenkt
• 8% Ethanol -> Faktor XIII
• aus Überstand: Antithrombin durch Adsorption an Heparin gewonnen
• 20-25% Ethanol -> IgG
• 40-42% Ethanol -> Albumin
65
Methoden der Blutreinigung
66
Apherese
• griech. „wegnehmen“
• Verfahren zur Entfernung von Substanzen aus dem Blut oder Plasma des Patienten
(Proteine, proteingebundene Substanzen, Zellen)
Therapeutische Apherese (pathogene Komponenten werden entfernt)
Diagnostische Apherese (Gewinnung von Zellen aus dem Blut)
12
67
Apherese zur Gewinnung von Zellen
• Blut wird aus Armvene entnommen
• in steriles Schlauchsystem geleitet
• Antikoagulation mit Citrat
• Mischung wird in Zellzentrifuge geleitet
• Blutbestandteile werden entsprechend der Dichte aufgetrennt und gesammelt
• nicht benötigte Komponenten zum Spender zurück
68
Dichte der Blutzellen
69
Dichte der Blutzellen
70
Zentrifugation
Die g-Kraft in der Zentrifuge variiert mit der Geschwindigkeit und dem Radius. Die g-Kraft ist am größten am äußeren Rand und am niedrigsten am inneren Rand, nahe dem Zentrum. Die g-Kraft verstärkt sich mit zunehmender Zentrifugengeschwindigkeit.
ZentrifugenmitteNiedrigste g-Kraft
Größte g-Kraft
RZB = (n/1000)²x r x 1,118
n...rpmr..Radius in mmRZB...relative Zentrifugalbeschleunigung
71
Zentrifugation
72
Zellzentrifuge
13
73
Hämodialyse:Entfernung niedermolekularer, wasserlöslicher Substanzen aus dem Blut
- Akutdialyse
- Chronische Dialyse
Therapeutische Apherese:
Entfernung größerer, meist proteingebundener Substanzen
- Behandlung von Autoimmunerkrankungen
- Leberunterstützung- Therapie von Sepsis, MOF
- Vergiftungen- Hypercholesterolämie
74
Blut Semipermeable
Membran Dialysat
Prinzip der Hämodialyse
Gegenstrom von Blut und Dialysat
75
Blutpumpe
Gerinnungshemmer
Blut zum
Patienten
Blut vom
Patienten
Dialysator
(frische)
Dialysier-
flüssigkeit
(gebrauchtes)
Dialysat
Standard-Hämodialyse (HD)
76
Dialysator
Einlass
Blut
Auslass
Dialysat
Kapillar-
bündel
Einlass
Dialysier-
flüssigkeit
Auslass
Blut
Technischer Aufbau
77
Materialien
• früher Cellulose (Aktivierung des Komplementsystems)
• synthetisch modifizierte Cellulosen
• heute meist synthetische Membranen (Polysulfon)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 30 60 90 120 150 180
C5b-9 (ng/ml)
78
14
79
S = cFiltrat / cPlasma
Solute 1
cf = cp
S = 1
Solute 2
cf = 0.5 • cp
S = 0.5
Solute 3
cf = 0
S = 0
Siebkoeffizient
80
Dialysator: Siebkoeffizient
Semipermeable Membranen
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Albumin IgGMyoglobin Fibrinogen
low-flux
Filter zur Leber-unterstützung
103 104 105 106
high-flux
Inulin
Plasmaflilter
Siebkoeffizient (SC)
Molekulargewicht
Niere
81
Therapeutische Apherese
82
• Plasmaaustausch
unselektiv; entfernt auch wertvolle Komponenten des Plasmas, Substitutionslösungen erforderlich; potentielle Gefahr von allergischen Reaktionen oder Infektionen
• Adsorptionssysteme
-Hämapherese
Vollblut über Adsorber geleitet, pathogene Komponenten gebunden, gereinigtes Blut zurück zum Patienten
- Plasmapherese
Trennung in Zell- und Plasmafraktion, nur Plasma in Kontakt mit Adsorbermaterial > bioverträglicher
83
LeberunterstützungPrometheus-System
artifizielle und bioartifizielle Systeme
Entfernung von hydrophoben, meistproteingebundenen Substanzen(z.B. Bilirubin, Gallensäuren)
Bioartifizielle Systeme: zusätzlich Bioreaktoren mit Leberzellentechnisch sehr komplex, klinisch nicht etabliert
84
Dialysator: Siebkoeffizient
Semipermeable Membranen
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Albumin IgGMyoglobin Fibrinogen
low-flux
Filter zur Leber-unterstützung
103 104 105 106
high-flux
Inulin
Plasmaflilter
Siebkoeffizient (SC)
Molekulargewicht
Niere
15
85 86
Leberunterstützung
- keine chronische Therapie
- Behandlung bis zur Regeneration der Leber oder bis ein Spenderorgan zur Verfügung steht (Bridge to transplant)
87
Autoimmunerkrankungen
Antikörper gegen körpereigene Strukturen führen zur Zerstörung von Geweben
Behandlungsansätze: � Plasmaaustausch� unspezifische Immunadsorption (Entfernung von IgG) � spezifische Immunadsorption (Entfernung des pathogenen
Autoantikörpers, falls charakterisiert u. bekannt)
88
Protein AStaphylococcus aureus
� bindet an Fc Region von IgG
� bindet kein IgG der Subklasse 3
z.B Entfernung von Faktor VIII Antikörpern bei Therapie der Hämophilie
89
DALIdirect adsorption of lipoproteinsLipidapherese
bei Patienten mit familiärer Hypercholesterinämie
90
Transport-Lipoproteine
• Im Serum von Säugetieren kommen komplexe Lipide und Proteine vor, die relativ konstante Mengenverhältnisse besitzen und die als Transport-Lipoproteine wasserunlösliche Lipide wie Cholesterin,Cholesterinester und Triacylglycerine zwischen den Organen über die Blutbahn transportieren.
16
91
Transport-Lipoproteine
• Sie werden nach Dichte und Partikelgröße charakterisiert, man unterscheidet
• Chylomikronen (Partikelgröße 75 -1000 nm)
• VLDL [very low density lipoprotein, 30 - 50 nm] sehr niedriger Dichte
• LDL [low density protein, 20 - 22 nm]
• HDL [high density lipoprotein, 7.5 - 10 nm]
92
Zusammensetzung verschiedenerLipoproteinpartikel
93
Transport-Lipoproteine
• Chylomikronen transportieren nach der Nahrungsaufnahme Triacylglyceride und Cholesterin vom Verdauungstrakt in das Gewebe. Der Lipidanteil beträgt zwischen 98 und 99.5 %, der Proteinanteil schwankt zwischen 0.5 und 2 %.
• Die VLDLs enthalten sehr viel Triglyceride und wenig Protein. Auf ihrem Weg durch den Organismus erhöht sich durch fortlaufende Abspaltung von Triglyceriden ihr Anteil an Cholesterin und es entstehen die cholesterinreichen LDLs.
94
Transport-Lipoproteine
• LDL transportiert Cholesterin im Plasma, bindet an der Zielzelle an den LDL-Rezeptor und wird von der Zelle aufgenommen. Liegt ein Defekt am LDL-Rezeptor vor, so kommt es zur Anreicherung von LDL und Cholesterin im Blut.
Schädigung der Arterienwände kann zurEinlagerung von LDL in die Zellwand führen und es kann sich ein Thrombus bilden, der zu Herzinfarkt oder Schlaganfall führt.
95
Arterielle Thrombose
Auslöser: Ruptur oder Erosion eines arteriosklerotischen Plaques
Plättchen spielen wichtige Rolle
Lipoprotein-induced hypothesis
Joseph Leonard Goldstein (Nobelpreis 1985 für Arbeiten zum (Cholesterinstoffwechsel)
96
Makrophagen nehmen oxidiertes LDL auf; Bildung von Schaumzellen;
dadurch Entzündungsreaktion; Veränderung der Gefäßwand
17
97
Muskelzellen proliferieren, bilden eine Kappe über den absterbenden
Schaumzellen. 98
Ruptur
Monozyten produzieren Metalloproteinasen
> Schwächung der Gefäßwand
> Defekt der Endotheloberfläche> Freisetzung von tissue factor und Thrombusbildung
99
DALI
1
1
Blut und
Blutgerinnung
Teil 3
2
(I) Bestandteile und Funktionen des Blutes
(II) Blutgerinnung und Fibrinolyse
(III) Regulation der Blutgerinnung
(IV) Wechselwirkung von Gerinnung und Entzündung
(V) Antikoagulation und Methoden der Blutreinigung
INHALT
3
Teil 2
� Zelluläre und plasmatische Gerinnung
� Plättchen
� Gerinnungskaskade
� Gerinnungsfaktoren und Gla-Domänen
� Fibrinolyse
4
3-5 min
5-10 min
5 6
Regulation der Blutgerinnung
- Natürliche Antikoagulantien Tissue Factor Pathway InhibitorAntithrombinProtein C
- Antikoagulantien in der Medizin Heparin Coumarinderivatedirekte Thrombininhibitoren
- Gerinnungstests
Teil 3
2
7
Regulation der Blutgerinnung
8
Natürliche Antikoagulanzien
� Tissue factor pathway inhibitor (TFPI)
� Antithrombin (AT-III)
� aktiviertes Protein C, Protein S
9 10
Tissue factor pathway inhibitor, TFPI
• setzt am Beginn der
Gerinnungskaskade an
• inhibiert VIIa und Xa
11
TFPI
� Lokalisation: v.a. auf der Endotheloberfläche
(gerinnungshemmende Eigenschaften!)
� zusätzlicher Pool in den α-Granula der Plättchen, wird bei Plättchenaktivierung freigesetzt
� zirkulierender Pool im Plasma gebunden an Lipoproteine (LDL)
12
Antithrombin AT-III
� Serinproteaseinhibitor (Serpin)
� inaktiviert v.a. Thrombin (FIIa) und FXa;
schwächer auch IXa, XIa, XIIa
� AT allein inhibiert Thrombin nur schwach
� Wirkung wird durch Glukosaminoglykane verstärkt:
Heparansulfat (Endotheloberfläche)
Heparin (Klinik)
3
13
Heparin
gehört zur Gruppe der Glukosaminoglykane (Mucopolysaccharide)
� saure Polysaccharide � Aufbau aus Disaccharideinheiten, je eine Zuckersäure und ein Aminozucker� Bestandteile vieler Makromoleküle (Proteoglykane) � Teil der extrazellulären Matrix (Wasserspeicherung, Elastizität)
14Nature Reviews Drug Discovery 1, 140-148 (2002)
Heparin and heparan sulphate
15
Antithrombin
� AT-III bindet spezifisch an Pentasaccharidsequenz in Heparin
� Bindung bewirkt Konformationsänderung von AT-III
� Dadurch erhöht sich Affinität von AT-III für FXa und Thrombin
16
Thrombin
Heparin
1) AT-III bindet an Heparin2) Konformationsänderung von AT-III3) Thrombin wandert an Heparinkette
bis zu AT-III4) Heparin dissoziiert5) Thrombin-AT-III -Komplex stabil
17
Aktiviertes Protein C
� Thrombin (FIIa) bindet an Thrombomodulin (Endotheloberfläche)
� FIIa-Thrombomodulinkomplex:
- aktiviert Protein C (antikoagulatorisch)
� Aktiviertes Protein C (APC) hemmt Faktoren Va und VIIIa
� APC hat auch entzündungshemmende und anti-apoptotischeEffekte
18
Inaktivierung von FVa und FVIIIa durch APC
4
19
Faktor V Leiden
� Mutation in Faktor V (Name: wurde in Leiden entdeckt)
� häufigste Ursache für erbliche venöse Thrombose
� durch eine Mutation an der Spaltungsstelle für Protein C kann Faktor Va nicht inaktiviert werden, Protein C kann daher nicht wirken
20
Antikoagulantien in der Medizin
� direkte: reagieren mit Faktoren der Gerinnungskaskadez.B. Heparin
� indirekte: hemmen die Synthese der Gerinnungsfaktorenz.B. Warfarin bzw. den Ablauf der Gerinnungskaskade z. B. Citrat
� Thrombozytenaggregationshemmer z. B. Acetylsalicylsäure (inhibiert die Cyclooxygenase und die Enstehung von Thromboxan aus Arachidonsäure)
21
Antikoagulantien in der Medizin
Anwendung:
- prophylaktisch:
� vor, während und nach Operationen
� bei Bettlägrigkeit
� bei Blutentnahme
� bei Blutreinigung (Dialyse etc.)
- therapeutisch:
� Behandlung von Thrombosen
22
Antikoagulantien in der Medizin
Beispiele:
- Heparine (wirken über AT-III)
- Hirudin (inhibiert Thrombin)
- Argatroban (inhibiert Thrombin)
- Cumarinderviate (hemmen Carboxylierung v. Gerinnungsfaktoren)
- Zitrat (extrakorporale Blutreinigung)
23
Heparine
� heterogene Gruppe von Molekülen
� gewonnen aus Dünndarmmucosa des Schweins oder aus Rinderlungen
� wird nicht aus dem Magen-Darm-Trakt resorbiert
Verabreichung intravenös oder subkutan
� Angriffspunkt: Antithrombin
Erhöhung der Affinität von AT für FXa und FIIa
ca. um den Faktor 1000
� Dosis wird in Internationalen Einheiten (IE) angegeben: bezieht sich auf biologische Aktivität
24
Klassifizierung der Heparine
• Unfraktioniertes Heparin (UFH)- ca. 15 kDa (3 - 30)
- ca. 1/3 der Moleküle sind aktiv (enthalten spezifische Pentasaccharidsequenz für Bindung von AT)
• Low molecular weight heparin (LMWH)- ca. 5 kDa (1 - 10)
- wirken v.a. auf FXa
- bessere Pharmakokinetik (höhere HWZ)
- gewonnen aus UFH durch enzymatische oder chemische Spaltung
5
25
Heparin-induzierte Thrombozytopenie (HIT)
� Bildung von Antikörpern gegen Komplexe aus Plättchenfaktor 4 (PF4) und Heparin
� tritt in ca. 5% der Patienten auf, die mit UFH behandelt werden (bei LMWH ca. 1%)
- PF 4: in αααα-Granula der Plättchen gespeichert, stark positiv geladen
- wird bei Plättchenaktivierung freigesetzt
- bindet an Glykosaminoglykane (Heparansulfat) auf der Endotheloberfläche
- kann daher lokal die Wirkung von Antithrombin hemmen
- hohe Affinität für Heparin
26
HIT
� PF4 und Heparin wirken als Antigen
� Bildung von AK gegen diesen Komplex
Folgen der Antikörperbildung:- Komplex aus PF4, Heparin, und Antikörper bindet an den Fc-
Rezeptor der Plättchen und führt zur Plättchenaktivierung> weitere Ausschüttung von PF4> PF4 bindet und neutralisiert freies Heparin > PF4 bindet auch an Heparansulfat auf Endothelzellen >Aktivierung der Endothelzellen und weitere Thrombinbildung > Thrombose
Heparin-induzierte Thrombozytopenie
27Hirsh et al Arch Intern Med 2004; 164:361-369
28
HIT
Maßnahmen:
- Bestimmung der Thrombozytenzahl vor jeder HeparingabeAbfall unter 50% des Ausgangswertes oder auf < 150.000/µL wird als HIT angesehen
- Keine Behandlung von Patienten mit HIT in der Vorgeschichte mit Heparin
- bei HIT-Verdacht sofortiges Absetzen von Heparin
29
Heparin-Beschichtung von Oberflächen
� unterdrückt Gerinnungsaktivierung auf der Oberfläche
� Heparin an der Oberfläche bindet Antithrombin und hält so die lokalen Thrombinkonzentrationen niedrig Anwendung z. B. bei Stents
30
Anfang 2008: 100 Todesfälle in den USA durch verunreinigtes Heparin
Februar 2008: kontaminierte Chargen auch in Europa auf dem Markt
80 Dialysepatienten zeigten Blutdruckabfall, Atemnot;
allergischer Schock bei 3 Patienten
Rückruf
� seit BSE ist Schweinemucosa die Hauptquelle für Heparingewinnung (statt Rinderlunge)
� mehr als die Hälfte von Rohheparin der Weltproduktion stammt aus China
Der Heparin-Skandal
6
31 32
33 34
Ursache: Verunreinigung mit Chondroitinsulfat (5 - 50 %)
� Chemisch ähnlich dem Heparin � N-Acetylgalaktosamin und Glucuronsäure, sulfatiert � kommt in Knorpel und Schalen von Meeresfrüchten vor � deutlich billiger als Heparin
vorsätzliche Beimischung?
35
FondaparinuxArixtra
Selektiver Faktor Xa-Hemmer
Bindet nicht an PF4, daher keine
Induktion von HIT
Pentasaccharid
„aktive Sequenz“ von Heparin
Nachteil:
es gibt kein Gegenmittel
36
Direkte Thrombin-Inhibitoren
� Argatroban (synthetisch)
� Hirudin (rekombinant)
� binden direkt an das aktive Zentrum von Thrombin
� Nicht abhängig von AT-III
7
37
Rekombinantes Hirudin Lepirudin, Refludan®
� direkter Thrombininhibitor (rekombinantes Hirudin)
Hirudin: aus Blutegel; Hirudo medicinalis
1884 entdeckt John Haycraft
1955 erstmals gereinigt aus Blutegelköpfen
� enger therapeutischer Bereich > Blutungsrisiko
38
Argatroban
• Synthetischer Thrombininhibitor
• Bei HIT-Patienten zugelassen
39
Cumarin-Derivate
Vitamin K- Antagonisten
Vitamin K: Cofaktor bei der Carboxylierung von Gerinnungsfaktoren)
- 1920er Jahre: Todesfälle bei Rindern (USA, Kanada)
verschimmelter Klee als Ursache (Schimmel bildet Cumarine)
- 1952 als Rattengift zugelassen
- 1978 Wirkmechanismus geklärt
40
Cumarin
Vitamin K- Antagonisten: Cumarin
41
Vitamin K und Antagonisten
Warfarin
Marcumar
42
Zitrat
� Wirkung als Antikoagulans beruht auf Komplexierung von Ca2+
� bei extrakorporaler Blutreinigung verwendet
� Gegenmittel: Ca2+
8
43
Zitrat
1914 Luis Agote
erste erfolgreiche Bluttransfusion, Antikoagulation mit Natriumzitrat 44
Zitrat
-OOC – CH2 – C – CH2 – COO-
--
OH
COO-
Ca2+
Ca2+
-OOC – CH2 – C – CH2 – COO-
--
OH
- OOCCa2+
� metabolisiert zu Bicarbonat (Leber)
� reduziert Komplementaktivierung
Komplex: Ca3 (Citrate)2
Citrate Citrate
45
Blutabnahmesystem (Vacuette)
Glasröhrchen mit Schraubdeckel (Septum), Vakuum, Farbcodierung je nach Verwendung bzw. je nach Antikoagulation
46
VACUETTE® Coagulation Tubes
Coagulation tubes are filled with buffered tri-sodium citrate solution. Citrate concentration of 0.109 mol/l (3.2%) is available. The choice of the concentration depends upon the policies of the laboratories. The mixing ratio is 1 part citrate to 9 parts blood.
VACUETTE® Heparin tubes
The interior of the tube wall is coated with lithium heparin, ammonium heparin or sodium heparin. The anticoagulant heparin activates antithrombins, thus blocking the coagulation cascadeand producing a whole blood / plasma sample instead of clotted blood plus serum.
Plasma tubes with lithium heparin and gel contain a barrier gel in the tube. The specific gravity of this material lies between that of the blood cells and plasma. During centrifugation the gel barrier moves upwards providing a stable barrier separating the plasma from cells. Plasma may be aspirated directly from the collection tube, eliminating the need for manual transfer to another container. This barrier allows for the stability of certain parameters in the primary tube under the recommended storage conditions for up to 48 hours.
47
Blutprodukte
48
Bluttransfusion
Zuführen von Blut oder Blutbestandteilen als Infusion
- Fremdblutspende- Eigenblutspende
Vollbluttransfusionen heute nur mehr selten durchgeführt; Blut wird in Komponenten aufgetrennt und komponentenweise transfundiert
Vorteile: a) Patient erhält nur die tatsächlich benötigten Blutbestandteile
(Plasma bei Faktorenmangel, Erythrozyten bei Anämie,...)b) Bessere Lagerfähigkeit (Plättchen bei RT, Erythrozyten bei
mindestens 4 °C, Plasmaproteine eingefroren)
9
49
Gewinnung von Blutprodukten aus
a) Vollblut (Pool vieler Blutspenden)
b) Apherese (kontinuierlicher Prozess)
50
Blutprodukte:
• Erythrozyten-Konzentrate (bei Anämie)
• Granulozyten-Konzentrate
• Thrombozyten-Konzentrate
• Plasma (FFP, fresh frozen plasma)
• Stammzell-Präparate
• Gerinnungsfaktor-Konzentrate
• Immunglobuline
51
Erythrozytenkonzentrat
52
Thrombozytenkonzentrat
53
Indikationen für Bluttransfusionen
� Blutersatz nach Unfall/Operation
� Blutkrankheiten (Anämien; ab Hb von 6g/dL)
normal: 14-18 bzw. 12-16 g/dL
� Mangel od. Funktionsstörungen von
- Thrombozyten
- Plasma
- Gerinnungsfaktoren
54
Risken
� Übertragung von Bakterien oder Viren (Hepatitis B & C, HIV)
HIV, Hepatitis C -> Antikörpertests
(ELISA od. Western Blot gegen virale Proteine)
„diagnostisches Fenster“: Antikörper sind im Blut erst mehrere Wochen nach der Infektion nachweisbar
-> molekularbiologische Testmethoden (RT-PCR) – direkter Nachweis der viralen RNA
10
55
Transfusionszwischenfälle
� Verwechslung von Blutkonserven -> hämolytische Transfusionsreaktion, Zerstörung der Erythrozyten bei Transfusion von AB0-inkompatiblem Blut
� Bedside-Test (Kreuzprobe) vor Transfusion daher Vorschrift
56
Leukozytendepletion
� Entfernung von Leukozyten aus Blutpräparaten vor der Transfusion
� Leukozytengehalt < 106/Konserve
Gründe: 1) Zellständige Viren (z.B. CMV) werden damit entfernt2) Graft-versus-host-disease wird vermieden: Leukozyten des
Spenders (aus der Blutkonserve) erkennen Körperzellen des Empfängers als fremd und zerstören diese
� Leukozytenabreicherung erfolgt durch Filtration oder Zentrifugationund wird vor der Lagerung durchgeführt (LRC leukocyte reduction chambers)
57
Plasma
Fresh frozen plasma:
laut Definition innerhalb von 8 h eingefroren; Realität: < 24 h
(dadurch Reduktion von FV und VIII um ca. 15%)
Verwendung:
- Ersatz für spezifische Gerinnungsfaktoren
- Behandlung von Blutungen bei Lebererkrankungen
- Behandlung von DIC
- Plasmaaustausch bei verschiedenen Autoimmunerkrankungen
58
Plättchenkonzentrate
• Gewinnung durch Apherese(kontinuierliche Aufarbeitung großer Blutvolumina)
• 50 mL Konzentrat -> ca. 5,5 x 1010 Plättchen
• Lagerung bei 22 °C, max. 5 d
• Anwendung: Therapie von Thrombozytopenie
(verschiedene Ursachen: Autoimmunerkrankung -> erhöhte Zerstörung der Plättchen durch Autoantikörper; DIC; induziert durch bestimmte Medikamente)
• Platelet storage lesion – Verlust der Aktivität
59
Erythrozytenkonzentrate
• aus Frischblut durch Entfernung von Plasma gewonnen
• Hämatokrit ca. 75%
• Lagerung: 42 d bei 4 °C
60
Plasmaderivate
-Plasma als Ausgangsmaterial für die Gewinnung von Gerinnungsfaktoren
- FVII, FVIII, FIX werden heute rekombinant hergestellt
- Gefahr der Krankheitsübertragung -> PCR-Testung
- Reinigung der Einzelfaktoren durch verschiedene Präzipitations-und Chromatographieschritte
-Lyophilisierung der Produkte (Vorteil: keine Kühllagerungerforderlich
11
61
Plasmafraktionierung
- FFP wird aufgetaut
- Kryopräzipitat durch Zentrifugieren entfernt
(enthält FVIII, vWF, Fibrinogen)
- Reinigung dieser Proteine durch weitere Fäll- und Chromatographieschritte
- aus dem Überstand werden FII, VII, IX, X mittels DEAE-Adsorption gewonnen
- weitere Proteine durch Fraktionierung nach Cohn
62
Fraktionierung nach Cohn
63 64
Fraktionierung nach Cohn
• Dem Plasma (ohne Kryopräzipitat) wird Ethanol in steigender Konzentration zugesetzt, Temperatur wird abgesenkt
• 8% Ethanol -> Faktor XIII
• aus Überstand: Antithrombin durch Adsorption an Heparin gewonnen
• 20-25% Ethanol -> IgG
• 40-42% Ethanol -> Albumin
65
Methoden der Blutreinigung
66
Apherese
• griech. „wegnehmen“
• Verfahren zur Entfernung von Substanzen aus dem Blut oder Plasma des Patienten
(Proteine, proteingebundene Substanzen, Zellen)
Therapeutische Apherese (pathogene Komponenten werden entfernt)
Diagnostische Apherese (Gewinnung von Zellen aus dem Blut)
12
67
Apherese zur Gewinnung von Zellen
• Blut wird aus Armvene entnommen
• in steriles Schlauchsystem geleitet
• Antikoagulation mit Citrat
• Mischung wird in Zellzentrifuge geleitet
• Blutbestandteile werden entsprechend der Dichte aufgetrennt und gesammelt
• nicht benötigte Komponenten zum Spender zurück
68
Dichte der Blutzellen
69
Dichte der Blutzellen
70
Zentrifugation
Die g-Kraft in der Zentrifuge variiert mit der Geschwindigkeit und dem Radius. Die g-Kraft ist am größten am äußeren Rand und am niedrigsten am inneren Rand, nahe dem Zentrum. Die g-Kraft verstärkt sich mit zunehmender Zentrifugengeschwindigkeit.
ZentrifugenmitteNiedrigste g-Kraft
Größte g-Kraft
RZB = (n/1000)²x r x 1,118
n...rpmr..Radius in mmRZB...relative Zentrifugalbeschleunigung
71
Zentrifugation
72
Zellzentrifuge
13
73
Hämodialyse:Entfernung niedermolekularer, wasserlöslicher Substanzen aus dem Blut
- Akutdialyse
- Chronische Dialyse
Therapeutische Apherese:
Entfernung größerer, meist proteingebundener Substanzen
- Behandlung von Autoimmunerkrankungen
- Leberunterstützung- Therapie von Sepsis, MOF
- Vergiftungen- Hypercholesterolämie
74
Blut Semipermeable
Membran Dialysat
Prinzip der Hämodialyse
Gegenstrom von Blut und Dialysat
75
Blutpumpe
Gerinnungshemmer
Blut zum
Patienten
Blut vom
Patienten
Dialysator
(frische)
Dialysier-
flüssigkeit
(gebrauchtes)
Dialysat
Standard-Hämodialyse (HD)
76
Dialysator
Einlass
Blut
Auslass
Dialysat
Kapillar-
bündel
Einlass
Dialysier-
flüssigkeit
Auslass
Blut
Technischer Aufbau
77
Materialien
• früher Cellulose (Aktivierung des Komplementsystems)
• synthetisch modifizierte Cellulosen
• heute meist synthetische Membranen (Polysulfon)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 30 60 90 120 150 180
C5b-9 (ng/ml)
78
14
79
S = cFiltrat / cPlasma
Solute 1
cf = cp
S = 1
Solute 2
cf = 0.5 • cp
S = 0.5
Solute 3
cf = 0
S = 0
Siebkoeffizient
80
Dialysator: Siebkoeffizient
Semipermeable Membranen
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Albumin IgGMyoglobin Fibrinogen
low-flux
Filter zur Leber-unterstützung
103 104 105 106
high-flux
Inulin
Plasmaflilter
Siebkoeffizient (SC)
Molekulargewicht
Niere
81
Therapeutische Apherese
82
• Plasmaaustausch
unselektiv; entfernt auch wertvolle Komponenten des Plasmas, Substitutionslösungen erforderlich; potentielle Gefahr von allergischen Reaktionen oder Infektionen
• Adsorptionssysteme
-Hämapherese
Vollblut über Adsorber geleitet, pathogene Komponenten gebunden, gereinigtes Blut zurück zum Patienten
- Plasmapherese
Trennung in Zell- und Plasmafraktion, nur Plasma in Kontakt mit Adsorbermaterial > bioverträglicher
83
LeberunterstützungPrometheus-System
artifizielle und bioartifizielle Systeme
Entfernung von hydrophoben, meistproteingebundenen Substanzen(z.B. Bilirubin, Gallensäuren)
Bioartifizielle Systeme: zusätzlich Bioreaktoren mit Leberzellentechnisch sehr komplex, klinisch nicht etabliert
84
Dialysator: Siebkoeffizient
Semipermeable Membranen
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Albumin IgGMyoglobin Fibrinogen
low-flux
Filter zur Leber-unterstützung
103 104 105 106
high-flux
Inulin
Plasmaflilter
Siebkoeffizient (SC)
Molekulargewicht
Niere
15
85 86
Leberunterstützung
- keine chronische Therapie
- Behandlung bis zur Regeneration der Leber oder bis ein Spenderorgan zur Verfügung steht (Bridge to transplant)
87
Autoimmunerkrankungen
Antikörper gegen körpereigene Strukturen führen zur Zerstörung von Geweben
Behandlungsansätze: � Plasmaaustausch� unspezifische Immunadsorption (Entfernung von IgG) � spezifische Immunadsorption (Entfernung des pathogenen
Autoantikörpers, falls charakterisiert u. bekannt)
88
Protein AStaphylococcus aureus
� bindet an Fc Region von IgG
� bindet kein IgG der Subklasse 3
z.B Entfernung von Faktor VIII Antikörpern bei Therapie der Hämophilie
89
DALIdirect adsorption of lipoproteinsLipidapherese
bei Patienten mit familiärer Hypercholesterinämie
90
Transport-Lipoproteine
• Im Serum von Säugetieren kommen komplexe Lipide und Proteine vor, die relativ konstante Mengenverhältnisse besitzen und die als Transport-Lipoproteine wasserunlösliche Lipide wie Cholesterin,Cholesterinester und Triacylglycerine zwischen den Organen über die Blutbahn transportieren.
16
91
Transport-Lipoproteine
• Sie werden nach Dichte und Partikelgröße charakterisiert, man unterscheidet
• Chylomikronen (Partikelgröße 75 -1000 nm)
• VLDL [very low density lipoprotein, 30 - 50 nm] sehr niedriger Dichte
• LDL [low density protein, 20 - 22 nm]
• HDL [high density lipoprotein, 7.5 - 10 nm]
92
Zusammensetzung verschiedenerLipoproteinpartikel
93
Transport-Lipoproteine
• Chylomikronen transportieren nach der Nahrungsaufnahme Triacylglyceride und Cholesterin vom Verdauungstrakt in das Gewebe. Der Lipidanteil beträgt zwischen 98 und 99.5 %, der Proteinanteil schwankt zwischen 0.5 und 2 %.
• Die VLDLs enthalten sehr viel Triglyceride und wenig Protein. Auf ihrem Weg durch den Organismus erhöht sich durch fortlaufende Abspaltung von Triglyceriden ihr Anteil an Cholesterin und es entstehen die cholesterinreichen LDLs.
94
Transport-Lipoproteine
• LDL transportiert Cholesterin im Plasma, bindet an der Zielzelle an den LDL-Rezeptor und wird von der Zelle aufgenommen. Liegt ein Defekt am LDL-Rezeptor vor, so kommt es zur Anreicherung von LDL und Cholesterin im Blut.
Schädigung der Arterienwände kann zurEinlagerung von LDL in die Zellwand führen und es kann sich ein Thrombus bilden, der zu Herzinfarkt oder Schlaganfall führt.
95
Arterielle Thrombose
Auslöser: Ruptur oder Erosion eines arteriosklerotischen Plaques
Plättchen spielen wichtige Rolle
Lipoprotein-induced hypothesis
Joseph Leonard Goldstein (Nobelpreis 1985 für Arbeiten zum (Cholesterinstoffwechsel)
96
Makrophagen nehmen oxidiertes LDL auf; Bildung von Schaumzellen;
dadurch Entzündungsreaktion; Veränderung der Gefäßwand
17
97
Muskelzellen proliferieren, bilden eine Kappe über den absterbenden
Schaumzellen. 98
Ruptur
Monozyten produzieren Metalloproteinasen
> Schwächung der Gefäßwand
> Defekt der Endotheloberfläche> Freisetzung von tissue factor und Thrombusbildung
99
DALI
1
1
Blut und
Blutgerinnung
Teil 3
2
(I) Bestandteile und Funktionen des Blutes
(II) Blutgerinnung und Fibrinolyse
(III) Regulation der Blutgerinnung
(IV) Wechselwirkung von Gerinnung und Entzündung
(V) Antikoagulation und Methoden der Blutreinigung
INHALT
3
Teil 2
� Zelluläre und plasmatische Gerinnung
� Plättchen
� Gerinnungskaskade
� Gerinnungsfaktoren und Gla-Domänen
� Fibrinolyse
4
3-5 min
5-10 min
5 6
Regulation der Blutgerinnung
- Natürliche Antikoagulantien Tissue Factor Pathway InhibitorAntithrombinProtein C
- Antikoagulantien in der Medizin Heparin Coumarinderivatedirekte Thrombininhibitoren
- Gerinnungstests
Teil 3
2
7
Regulation der Blutgerinnung
8
Natürliche Antikoagulanzien
� Tissue factor pathway inhibitor (TFPI)
� Antithrombin (AT-III)
� aktiviertes Protein C, Protein S
9 10
Tissue factor pathway inhibitor, TFPI
• setzt am Beginn der
Gerinnungskaskade an
• inhibiert VIIa und Xa
11
TFPI
� Lokalisation: v.a. auf der Endotheloberfläche
(gerinnungshemmende Eigenschaften!)
� zusätzlicher Pool in den α-Granula der Plättchen, wird bei Plättchenaktivierung freigesetzt
� zirkulierender Pool im Plasma gebunden an Lipoproteine (LDL)
12
Antithrombin AT-III
� Serinproteaseinhibitor (Serpin)
� inaktiviert v.a. Thrombin (FIIa) und FXa;
schwächer auch IXa, XIa, XIIa
� AT allein inhibiert Thrombin nur schwach
� Wirkung wird durch Glukosaminoglykane verstärkt:
Heparansulfat (Endotheloberfläche)
Heparin (Klinik)
3
13
Heparin
gehört zur Gruppe der Glukosaminoglykane (Mucopolysaccharide)
� saure Polysaccharide � Aufbau aus Disaccharideinheiten, je eine Zuckersäure und ein Aminozucker� Bestandteile vieler Makromoleküle (Proteoglykane) � Teil der extrazellulären Matrix (Wasserspeicherung, Elastizität)
14Nature Reviews Drug Discovery 1, 140-148 (2002)
Heparin and heparan sulphate
15
Antithrombin
� AT-III bindet spezifisch an Pentasaccharidsequenz in Heparin
� Bindung bewirkt Konformationsänderung von AT-III
� Dadurch erhöht sich Affinität von AT-III für FXa und Thrombin
16
Thrombin
Heparin
1) AT-III bindet an Heparin2) Konformationsänderung von AT-III3) Thrombin wandert an Heparinkette
bis zu AT-III4) Heparin dissoziiert5) Thrombin-AT-III -Komplex stabil
17
Aktiviertes Protein C
� Thrombin (FIIa) bindet an Thrombomodulin (Endotheloberfläche)
� FIIa-Thrombomodulinkomplex:
- aktiviert Protein C (antikoagulatorisch)
� Aktiviertes Protein C (APC) hemmt Faktoren Va und VIIIa
� APC hat auch entzündungshemmende und anti-apoptotischeEffekte
18
Inaktivierung von FVa und FVIIIa durch APC
4
19
Faktor V Leiden
� Mutation in Faktor V (Name: wurde in Leiden entdeckt)
� häufigste Ursache für erbliche venöse Thrombose
� durch eine Mutation an der Spaltungsstelle für Protein C kann Faktor Va nicht inaktiviert werden, Protein C kann daher nicht wirken
20
Antikoagulantien in der Medizin
� direkte: reagieren mit Faktoren der Gerinnungskaskadez.B. Heparin
� indirekte: hemmen die Synthese der Gerinnungsfaktorenz.B. Warfarin bzw. den Ablauf der Gerinnungskaskade z. B. Citrat
� Thrombozytenaggregationshemmer z. B. Acetylsalicylsäure (inhibiert die Cyclooxygenase und die Enstehung von Thromboxan aus Arachidonsäure)
21
Antikoagulantien in der Medizin
Anwendung:
- prophylaktisch:
� vor, während und nach Operationen
� bei Bettlägrigkeit
� bei Blutentnahme
� bei Blutreinigung (Dialyse etc.)
- therapeutisch:
� Behandlung von Thrombosen
22
Antikoagulantien in der Medizin
Beispiele:
- Heparine (wirken über AT-III)
- Hirudin (inhibiert Thrombin)
- Argatroban (inhibiert Thrombin)
- Cumarinderviate (hemmen Carboxylierung v. Gerinnungsfaktoren)
- Zitrat (extrakorporale Blutreinigung)
23
Heparine
� heterogene Gruppe von Molekülen
� gewonnen aus Dünndarmmucosa des Schweins oder aus Rinderlungen
� wird nicht aus dem Magen-Darm-Trakt resorbiert
Verabreichung intravenös oder subkutan
� Angriffspunkt: Antithrombin
Erhöhung der Affinität von AT für FXa und FIIa
ca. um den Faktor 1000
� Dosis wird in Internationalen Einheiten (IE) angegeben: bezieht sich auf biologische Aktivität
24
Klassifizierung der Heparine
• Unfraktioniertes Heparin (UFH)- ca. 15 kDa (3 - 30)
- ca. 1/3 der Moleküle sind aktiv (enthalten spezifische Pentasaccharidsequenz für Bindung von AT)
• Low molecular weight heparin (LMWH)- ca. 5 kDa (1 - 10)
- wirken v.a. auf FXa
- bessere Pharmakokinetik (höhere HWZ)
- gewonnen aus UFH durch enzymatische oder chemische Spaltung
5
25
Heparin-induzierte Thrombozytopenie (HIT)
� Bildung von Antikörpern gegen Komplexe aus Plättchenfaktor 4 (PF4) und Heparin
� tritt in ca. 5% der Patienten auf, die mit UFH behandelt werden (bei LMWH ca. 1%)
- PF 4: in αααα-Granula der Plättchen gespeichert, stark positiv geladen
- wird bei Plättchenaktivierung freigesetzt
- bindet an Glykosaminoglykane (Heparansulfat) auf der Endotheloberfläche
- kann daher lokal die Wirkung von Antithrombin hemmen
- hohe Affinität für Heparin
26
HIT
� PF4 und Heparin wirken als Antigen
� Bildung von AK gegen diesen Komplex
Folgen der Antikörperbildung:- Komplex aus PF4, Heparin, und Antikörper bindet an den Fc-
Rezeptor der Plättchen und führt zur Plättchenaktivierung> weitere Ausschüttung von PF4> PF4 bindet und neutralisiert freies Heparin > PF4 bindet auch an Heparansulfat auf Endothelzellen >Aktivierung der Endothelzellen und weitere Thrombinbildung > Thrombose
Heparin-induzierte Thrombozytopenie
27Hirsh et al Arch Intern Med 2004; 164:361-369
28
HIT
Maßnahmen:
- Bestimmung der Thrombozytenzahl vor jeder HeparingabeAbfall unter 50% des Ausgangswertes oder auf < 150.000/µL wird als HIT angesehen
- Keine Behandlung von Patienten mit HIT in der Vorgeschichte mit Heparin
- bei HIT-Verdacht sofortiges Absetzen von Heparin
29
Heparin-Beschichtung von Oberflächen
� unterdrückt Gerinnungsaktivierung auf der Oberfläche
� Heparin an der Oberfläche bindet Antithrombin und hält so die lokalen Thrombinkonzentrationen niedrig Anwendung z. B. bei Stents
30
Anfang 2008: 100 Todesfälle in den USA durch verunreinigtes Heparin
Februar 2008: kontaminierte Chargen auch in Europa auf dem Markt
80 Dialysepatienten zeigten Blutdruckabfall, Atemnot;
allergischer Schock bei 3 Patienten
Rückruf
� seit BSE ist Schweinemucosa die Hauptquelle für Heparingewinnung (statt Rinderlunge)
� mehr als die Hälfte von Rohheparin der Weltproduktion stammt aus China
Der Heparin-Skandal
6
31 32
33 34
Ursache: Verunreinigung mit Chondroitinsulfat (5 - 50 %)
� Chemisch ähnlich dem Heparin � N-Acetylgalaktosamin und Glucuronsäure, sulfatiert � kommt in Knorpel und Schalen von Meeresfrüchten vor � deutlich billiger als Heparin
vorsätzliche Beimischung?
35
FondaparinuxArixtra
Selektiver Faktor Xa-Hemmer
Bindet nicht an PF4, daher keine
Induktion von HIT
Pentasaccharid
„aktive Sequenz“ von Heparin
Nachteil:
es gibt kein Gegenmittel
36
Direkte Thrombin-Inhibitoren
� Argatroban (synthetisch)
� Hirudin (rekombinant)
� binden direkt an das aktive Zentrum von Thrombin
� Nicht abhängig von AT-III
7
37
Rekombinantes Hirudin Lepirudin, Refludan®
� direkter Thrombininhibitor (rekombinantes Hirudin)
Hirudin: aus Blutegel; Hirudo medicinalis
1884 entdeckt John Haycraft
1955 erstmals gereinigt aus Blutegelköpfen
� enger therapeutischer Bereich > Blutungsrisiko
38
Argatroban
• Synthetischer Thrombininhibitor
• Bei HIT-Patienten zugelassen
39
Cumarin-Derivate
Vitamin K- Antagonisten
Vitamin K: Cofaktor bei der Carboxylierung von Gerinnungsfaktoren)
- 1920er Jahre: Todesfälle bei Rindern (USA, Kanada)
verschimmelter Klee als Ursache (Schimmel bildet Cumarine)
- 1952 als Rattengift zugelassen
- 1978 Wirkmechanismus geklärt
40
Cumarin
Vitamin K- Antagonisten: Cumarin
41
Vitamin K und Antagonisten
Warfarin
Marcumar
42
Zitrat
� Wirkung als Antikoagulans beruht auf Komplexierung von Ca2+
� bei extrakorporaler Blutreinigung verwendet
� Gegenmittel: Ca2+
8
43
Zitrat
1914 Luis Agote
erste erfolgreiche Bluttransfusion, Antikoagulation mit Natriumzitrat 44
Zitrat
-OOC – CH2 – C – CH2 – COO-
--
OH
COO-
Ca2+
Ca2+
-OOC – CH2 – C – CH2 – COO-
--
OH
- OOCCa2+
� metabolisiert zu Bicarbonat (Leber)
� reduziert Komplementaktivierung
Komplex: Ca3 (Citrate)2
Citrate Citrate
45
Blutabnahmesystem (Vacuette)
Glasröhrchen mit Schraubdeckel (Septum), Vakuum, Farbcodierung je nach Verwendung bzw. je nach Antikoagulation
46
VACUETTE® Coagulation Tubes
Coagulation tubes are filled with buffered tri-sodium citrate solution. Citrate concentration of 0.109 mol/l (3.2%) is available. The choice of the concentration depends upon the policies of the laboratories. The mixing ratio is 1 part citrate to 9 parts blood.
VACUETTE® Heparin tubes
The interior of the tube wall is coated with lithium heparin, ammonium heparin or sodium heparin. The anticoagulant heparin activates antithrombins, thus blocking the coagulation cascadeand producing a whole blood / plasma sample instead of clotted blood plus serum.
Plasma tubes with lithium heparin and gel contain a barrier gel in the tube. The specific gravity of this material lies between that of the blood cells and plasma. During centrifugation the gel barrier moves upwards providing a stable barrier separating the plasma from cells. Plasma may be aspirated directly from the collection tube, eliminating the need for manual transfer to another container. This barrier allows for the stability of certain parameters in the primary tube under the recommended storage conditions for up to 48 hours.
47
Blutprodukte
48
Bluttransfusion
Zuführen von Blut oder Blutbestandteilen als Infusion
- Fremdblutspende- Eigenblutspende
Vollbluttransfusionen heute nur mehr selten durchgeführt; Blut wird in Komponenten aufgetrennt und komponentenweise transfundiert
Vorteile: a) Patient erhält nur die tatsächlich benötigten Blutbestandteile
(Plasma bei Faktorenmangel, Erythrozyten bei Anämie,...)b) Bessere Lagerfähigkeit (Plättchen bei RT, Erythrozyten bei
mindestens 4 °C, Plasmaproteine eingefroren)
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49
Gewinnung von Blutprodukten aus
a) Vollblut (Pool vieler Blutspenden)
b) Apherese (kontinuierlicher Prozess)
50
Blutprodukte:
• Erythrozyten-Konzentrate (bei Anämie)
• Granulozyten-Konzentrate
• Thrombozyten-Konzentrate
• Plasma (FFP, fresh frozen plasma)
• Stammzell-Präparate
• Gerinnungsfaktor-Konzentrate
• Immunglobuline
51
Erythrozytenkonzentrat
52
Thrombozytenkonzentrat
53
Indikationen für Bluttransfusionen
� Blutersatz nach Unfall/Operation
� Blutkrankheiten (Anämien; ab Hb von 6g/dL)
normal: 14-18 bzw. 12-16 g/dL
� Mangel od. Funktionsstörungen von
- Thrombozyten
- Plasma
- Gerinnungsfaktoren
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Risken
� Übertragung von Bakterien oder Viren (Hepatitis B & C, HIV)
HIV, Hepatitis C -> Antikörpertests
(ELISA od. Western Blot gegen virale Proteine)
„diagnostisches Fenster“: Antikörper sind im Blut erst mehrere Wochen nach der Infektion nachweisbar
-> molekularbiologische Testmethoden (RT-PCR) – direkter Nachweis der viralen RNA
10
55
Transfusionszwischenfälle
� Verwechslung von Blutkonserven -> hämolytische Transfusionsreaktion, Zerstörung der Erythrozyten bei Transfusion von AB0-inkompatiblem Blut
� Bedside-Test (Kreuzprobe) vor Transfusion daher Vorschrift
56
Leukozytendepletion
� Entfernung von Leukozyten aus Blutpräparaten vor der Transfusion
� Leukozytengehalt < 106/Konserve
Gründe: 1) Zellständige Viren (z.B. CMV) werden damit entfernt2) Graft-versus-host-disease wird vermieden: Leukozyten des
Spenders (aus der Blutkonserve) erkennen Körperzellen des Empfängers als fremd und zerstören diese
� Leukozytenabreicherung erfolgt durch Filtration oder Zentrifugationund wird vor der Lagerung durchgeführt (LRC leukocyte reduction chambers)
57
Plasma
Fresh frozen plasma:
laut Definition innerhalb von 8 h eingefroren; Realität: < 24 h
(dadurch Reduktion von FV und VIII um ca. 15%)
Verwendung:
- Ersatz für spezifische Gerinnungsfaktoren
- Behandlung von Blutungen bei Lebererkrankungen
- Behandlung von DIC
- Plasmaaustausch bei verschiedenen Autoimmunerkrankungen
58
Plättchenkonzentrate
• Gewinnung durch Apherese(kontinuierliche Aufarbeitung großer Blutvolumina)
• 50 mL Konzentrat -> ca. 5,5 x 1010 Plättchen
• Lagerung bei 22 °C, max. 5 d
• Anwendung: Therapie von Thrombozytopenie
(verschiedene Ursachen: Autoimmunerkrankung -> erhöhte Zerstörung der Plättchen durch Autoantikörper; DIC; induziert durch bestimmte Medikamente)
• Platelet storage lesion – Verlust der Aktivität
59
Erythrozytenkonzentrate
• aus Frischblut durch Entfernung von Plasma gewonnen
• Hämatokrit ca. 75%
• Lagerung: 42 d bei 4 °C
60
Plasmaderivate
-Plasma als Ausgangsmaterial für die Gewinnung von Gerinnungsfaktoren
- FVII, FVIII, FIX werden heute rekombinant hergestellt
- Gefahr der Krankheitsübertragung -> PCR-Testung
- Reinigung der Einzelfaktoren durch verschiedene Präzipitations-und Chromatographieschritte
-Lyophilisierung der Produkte (Vorteil: keine Kühllagerungerforderlich
11
61
Plasmafraktionierung
- FFP wird aufgetaut
- Kryopräzipitat durch Zentrifugieren entfernt
(enthält FVIII, vWF, Fibrinogen)
- Reinigung dieser Proteine durch weitere Fäll- und Chromatographieschritte
- aus dem Überstand werden FII, VII, IX, X mittels DEAE-Adsorption gewonnen
- weitere Proteine durch Fraktionierung nach Cohn
62
Fraktionierung nach Cohn
63 64
Fraktionierung nach Cohn
• Dem Plasma (ohne Kryopräzipitat) wird Ethanol in steigender Konzentration zugesetzt, Temperatur wird abgesenkt
• 8% Ethanol -> Faktor XIII
• aus Überstand: Antithrombin durch Adsorption an Heparin gewonnen
• 20-25% Ethanol -> IgG
• 40-42% Ethanol -> Albumin
65
Methoden der Blutreinigung
66
Apherese
• griech. „wegnehmen“
• Verfahren zur Entfernung von Substanzen aus dem Blut oder Plasma des Patienten
(Proteine, proteingebundene Substanzen, Zellen)
Therapeutische Apherese (pathogene Komponenten werden entfernt)
Diagnostische Apherese (Gewinnung von Zellen aus dem Blut)
12
67
Apherese zur Gewinnung von Zellen
• Blut wird aus Armvene entnommen
• in steriles Schlauchsystem geleitet
• Antikoagulation mit Citrat
• Mischung wird in Zellzentrifuge geleitet
• Blutbestandteile werden entsprechend der Dichte aufgetrennt und gesammelt
• nicht benötigte Komponenten zum Spender zurück
68
Dichte der Blutzellen
69
Dichte der Blutzellen
70
Zentrifugation
Die g-Kraft in der Zentrifuge variiert mit der Geschwindigkeit und dem Radius. Die g-Kraft ist am größten am äußeren Rand und am niedrigsten am inneren Rand, nahe dem Zentrum. Die g-Kraft verstärkt sich mit zunehmender Zentrifugengeschwindigkeit.
ZentrifugenmitteNiedrigste g-Kraft
Größte g-Kraft
RZB = (n/1000)²x r x 1,118
n...rpmr..Radius in mmRZB...relative Zentrifugalbeschleunigung
71
Zentrifugation
72
Zellzentrifuge
13
73
Hämodialyse:Entfernung niedermolekularer, wasserlöslicher Substanzen aus dem Blut
- Akutdialyse
- Chronische Dialyse
Therapeutische Apherese:
Entfernung größerer, meist proteingebundener Substanzen
- Behandlung von Autoimmunerkrankungen
- Leberunterstützung- Therapie von Sepsis, MOF
- Vergiftungen- Hypercholesterolämie
74
Blut Semipermeable
Membran Dialysat
Prinzip der Hämodialyse
Gegenstrom von Blut und Dialysat
75
Blutpumpe
Gerinnungshemmer
Blut zum
Patienten
Blut vom
Patienten
Dialysator
(frische)
Dialysier-
flüssigkeit
(gebrauchtes)
Dialysat
Standard-Hämodialyse (HD)
76
Dialysator
Einlass
Blut
Auslass
Dialysat
Kapillar-
bündel
Einlass
Dialysier-
flüssigkeit
Auslass
Blut
Technischer Aufbau
77
Materialien
• früher Cellulose (Aktivierung des Komplementsystems)
• synthetisch modifizierte Cellulosen
• heute meist synthetische Membranen (Polysulfon)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 30 60 90 120 150 180
C5b-9 (ng/ml)
78
14
79
S = cFiltrat / cPlasma
Solute 1
cf = cp
S = 1
Solute 2
cf = 0.5 • cp
S = 0.5
Solute 3
cf = 0
S = 0
Siebkoeffizient
80
Dialysator: Siebkoeffizient
Semipermeable Membranen
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Albumin IgGMyoglobin Fibrinogen
low-flux
Filter zur Leber-unterstützung
103 104 105 106
high-flux
Inulin
Plasmaflilter
Siebkoeffizient (SC)
Molekulargewicht
Niere
81
Therapeutische Apherese
82
• Plasmaaustausch
unselektiv; entfernt auch wertvolle Komponenten des Plasmas, Substitutionslösungen erforderlich; potentielle Gefahr von allergischen Reaktionen oder Infektionen
• Adsorptionssysteme
-Hämapherese
Vollblut über Adsorber geleitet, pathogene Komponenten gebunden, gereinigtes Blut zurück zum Patienten
- Plasmapherese
Trennung in Zell- und Plasmafraktion, nur Plasma in Kontakt mit Adsorbermaterial > bioverträglicher
83
LeberunterstützungPrometheus-System
artifizielle und bioartifizielle Systeme
Entfernung von hydrophoben, meistproteingebundenen Substanzen(z.B. Bilirubin, Gallensäuren)
Bioartifizielle Systeme: zusätzlich Bioreaktoren mit Leberzellentechnisch sehr komplex, klinisch nicht etabliert
84
Dialysator: Siebkoeffizient
Semipermeable Membranen
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Albumin IgGMyoglobin Fibrinogen
low-flux
Filter zur Leber-unterstützung
103 104 105 106
high-flux
Inulin
Plasmaflilter
Siebkoeffizient (SC)
Molekulargewicht
Niere
15
85 86
Leberunterstützung
- keine chronische Therapie
- Behandlung bis zur Regeneration der Leber oder bis ein Spenderorgan zur Verfügung steht (Bridge to transplant)
87
Autoimmunerkrankungen
Antikörper gegen körpereigene Strukturen führen zur Zerstörung von Geweben
Behandlungsansätze: � Plasmaaustausch� unspezifische Immunadsorption (Entfernung von IgG) � spezifische Immunadsorption (Entfernung des pathogenen
Autoantikörpers, falls charakterisiert u. bekannt)
88
Protein AStaphylococcus aureus
� bindet an Fc Region von IgG
� bindet kein IgG der Subklasse 3
z.B Entfernung von Faktor VIII Antikörpern bei Therapie der Hämophilie
89
DALIdirect adsorption of lipoproteinsLipidapherese
bei Patienten mit familiärer Hypercholesterinämie
90
Transport-Lipoproteine
• Im Serum von Säugetieren kommen komplexe Lipide und Proteine vor, die relativ konstante Mengenverhältnisse besitzen und die als Transport-Lipoproteine wasserunlösliche Lipide wie Cholesterin,Cholesterinester und Triacylglycerine zwischen den Organen über die Blutbahn transportieren.
16
91
Transport-Lipoproteine
• Sie werden nach Dichte und Partikelgröße charakterisiert, man unterscheidet
• Chylomikronen (Partikelgröße 75 -1000 nm)
• VLDL [very low density lipoprotein, 30 - 50 nm] sehr niedriger Dichte
• LDL [low density protein, 20 - 22 nm]
• HDL [high density lipoprotein, 7.5 - 10 nm]
92
Zusammensetzung verschiedenerLipoproteinpartikel
93
Transport-Lipoproteine
• Chylomikronen transportieren nach der Nahrungsaufnahme Triacylglyceride und Cholesterin vom Verdauungstrakt in das Gewebe. Der Lipidanteil beträgt zwischen 98 und 99.5 %, der Proteinanteil schwankt zwischen 0.5 und 2 %.
• Die VLDLs enthalten sehr viel Triglyceride und wenig Protein. Auf ihrem Weg durch den Organismus erhöht sich durch fortlaufende Abspaltung von Triglyceriden ihr Anteil an Cholesterin und es entstehen die cholesterinreichen LDLs.
94
Transport-Lipoproteine
• LDL transportiert Cholesterin im Plasma, bindet an der Zielzelle an den LDL-Rezeptor und wird von der Zelle aufgenommen. Liegt ein Defekt am LDL-Rezeptor vor, so kommt es zur Anreicherung von LDL und Cholesterin im Blut.
Schädigung der Arterienwände kann zurEinlagerung von LDL in die Zellwand führen und es kann sich ein Thrombus bilden, der zu Herzinfarkt oder Schlaganfall führt.
95
Arterielle Thrombose
Auslöser: Ruptur oder Erosion eines arteriosklerotischen Plaques
Plättchen spielen wichtige Rolle
Lipoprotein-induced hypothesis
Joseph Leonard Goldstein (Nobelpreis 1985 für Arbeiten zum (Cholesterinstoffwechsel)
96
Makrophagen nehmen oxidiertes LDL auf; Bildung von Schaumzellen;
dadurch Entzündungsreaktion; Veränderung der Gefäßwand
17
97
Muskelzellen proliferieren, bilden eine Kappe über den absterbenden
Schaumzellen. 98
Ruptur
Monozyten produzieren Metalloproteinasen
> Schwächung der Gefäßwand
> Defekt der Endotheloberfläche> Freisetzung von tissue factor und Thrombusbildung
99
DALI
1
1
Blut und
Blutgerinnung
Teil 3
2
(I) Bestandteile und Funktionen des Blutes
(II) Blutgerinnung und Fibrinolyse
(III) Regulation der Blutgerinnung
(IV) Wechselwirkung von Gerinnung und Entzündung
(V) Antikoagulation und Methoden der Blutreinigung
INHALT
3
Teil 2
� Zelluläre und plasmatische Gerinnung
� Plättchen
� Gerinnungskaskade
� Gerinnungsfaktoren und Gla-Domänen
� Fibrinolyse
4
3-5 min
5-10 min
5 6
Regulation der Blutgerinnung
- Natürliche Antikoagulantien Tissue Factor Pathway InhibitorAntithrombinProtein C
- Antikoagulantien in der Medizin Heparin Coumarinderivatedirekte Thrombininhibitoren
- Gerinnungstests
Teil 3
2
7
Regulation der Blutgerinnung
8
Natürliche Antikoagulanzien
� Tissue factor pathway inhibitor (TFPI)
� Antithrombin (AT-III)
� aktiviertes Protein C, Protein S
9 10
Tissue factor pathway inhibitor, TFPI
• setzt am Beginn der
Gerinnungskaskade an
• inhibiert VIIa und Xa
11
TFPI
� Lokalisation: v.a. auf der Endotheloberfläche
(gerinnungshemmende Eigenschaften!)
� zusätzlicher Pool in den α-Granula der Plättchen, wird bei Plättchenaktivierung freigesetzt
� zirkulierender Pool im Plasma gebunden an Lipoproteine (LDL)
12
Antithrombin AT-III
� Serinproteaseinhibitor (Serpin)
� inaktiviert v.a. Thrombin (FIIa) und FXa;
schwächer auch IXa, XIa, XIIa
� AT allein inhibiert Thrombin nur schwach
� Wirkung wird durch Glukosaminoglykane verstärkt:
Heparansulfat (Endotheloberfläche)
Heparin (Klinik)
3
13
Heparin
gehört zur Gruppe der Glukosaminoglykane (Mucopolysaccharide)
� saure Polysaccharide � Aufbau aus Disaccharideinheiten, je eine Zuckersäure und ein Aminozucker� Bestandteile vieler Makromoleküle (Proteoglykane) � Teil der extrazellulären Matrix (Wasserspeicherung, Elastizität)
14Nature Reviews Drug Discovery 1, 140-148 (2002)
Heparin and heparan sulphate
15
Antithrombin
� AT-III bindet spezifisch an Pentasaccharidsequenz in Heparin
� Bindung bewirkt Konformationsänderung von AT-III
� Dadurch erhöht sich Affinität von AT-III für FXa und Thrombin
16
Thrombin
Heparin
1) AT-III bindet an Heparin2) Konformationsänderung von AT-III3) Thrombin wandert an Heparinkette
bis zu AT-III4) Heparin dissoziiert5) Thrombin-AT-III -Komplex stabil
17
Aktiviertes Protein C
� Thrombin (FIIa) bindet an Thrombomodulin (Endotheloberfläche)
� FIIa-Thrombomodulinkomplex:
- aktiviert Protein C (antikoagulatorisch)
� Aktiviertes Protein C (APC) hemmt Faktoren Va und VIIIa
� APC hat auch entzündungshemmende und anti-apoptotischeEffekte
18
Inaktivierung von FVa und FVIIIa durch APC
4
19
Faktor V Leiden
� Mutation in Faktor V (Name: wurde in Leiden entdeckt)
� häufigste Ursache für erbliche venöse Thrombose
� durch eine Mutation an der Spaltungsstelle für Protein C kann Faktor Va nicht inaktiviert werden, Protein C kann daher nicht wirken
20
Antikoagulantien in der Medizin
� direkte: reagieren mit Faktoren der Gerinnungskaskadez.B. Heparin
� indirekte: hemmen die Synthese der Gerinnungsfaktorenz.B. Warfarin bzw. den Ablauf der Gerinnungskaskade z. B. Citrat
� Thrombozytenaggregationshemmer z. B. Acetylsalicylsäure (inhibiert die Cyclooxygenase und die Enstehung von Thromboxan aus Arachidonsäure)
21
Antikoagulantien in der Medizin
Anwendung:
- prophylaktisch:
� vor, während und nach Operationen
� bei Bettlägrigkeit
� bei Blutentnahme
� bei Blutreinigung (Dialyse etc.)
- therapeutisch:
� Behandlung von Thrombosen
22
Antikoagulantien in der Medizin
Beispiele:
- Heparine (wirken über AT-III)
- Hirudin (inhibiert Thrombin)
- Argatroban (inhibiert Thrombin)
- Cumarinderviate (hemmen Carboxylierung v. Gerinnungsfaktoren)
- Zitrat (extrakorporale Blutreinigung)
23
Heparine
� heterogene Gruppe von Molekülen
� gewonnen aus Dünndarmmucosa des Schweins oder aus Rinderlungen
� wird nicht aus dem Magen-Darm-Trakt resorbiert
Verabreichung intravenös oder subkutan
� Angriffspunkt: Antithrombin
Erhöhung der Affinität von AT für FXa und FIIa
ca. um den Faktor 1000
� Dosis wird in Internationalen Einheiten (IE) angegeben: bezieht sich auf biologische Aktivität
24
Klassifizierung der Heparine
• Unfraktioniertes Heparin (UFH)- ca. 15 kDa (3 - 30)
- ca. 1/3 der Moleküle sind aktiv (enthalten spezifische Pentasaccharidsequenz für Bindung von AT)
• Low molecular weight heparin (LMWH)- ca. 5 kDa (1 - 10)
- wirken v.a. auf FXa
- bessere Pharmakokinetik (höhere HWZ)
- gewonnen aus UFH durch enzymatische oder chemische Spaltung
5
25
Heparin-induzierte Thrombozytopenie (HIT)
� Bildung von Antikörpern gegen Komplexe aus Plättchenfaktor 4 (PF4) und Heparin
� tritt in ca. 5% der Patienten auf, die mit UFH behandelt werden (bei LMWH ca. 1%)
- PF 4: in αααα-Granula der Plättchen gespeichert, stark positiv geladen
- wird bei Plättchenaktivierung freigesetzt
- bindet an Glykosaminoglykane (Heparansulfat) auf der Endotheloberfläche
- kann daher lokal die Wirkung von Antithrombin hemmen
- hohe Affinität für Heparin
26
HIT
� PF4 und Heparin wirken als Antigen
� Bildung von AK gegen diesen Komplex
Folgen der Antikörperbildung:- Komplex aus PF4, Heparin, und Antikörper bindet an den Fc-
Rezeptor der Plättchen und führt zur Plättchenaktivierung> weitere Ausschüttung von PF4> PF4 bindet und neutralisiert freies Heparin > PF4 bindet auch an Heparansulfat auf Endothelzellen >Aktivierung der Endothelzellen und weitere Thrombinbildung > Thrombose
Heparin-induzierte Thrombozytopenie
27Hirsh et al Arch Intern Med 2004; 164:361-369
28
HIT
Maßnahmen:
- Bestimmung der Thrombozytenzahl vor jeder HeparingabeAbfall unter 50% des Ausgangswertes oder auf < 150.000/µL wird als HIT angesehen
- Keine Behandlung von Patienten mit HIT in der Vorgeschichte mit Heparin
- bei HIT-Verdacht sofortiges Absetzen von Heparin
29
Heparin-Beschichtung von Oberflächen
� unterdrückt Gerinnungsaktivierung auf der Oberfläche
� Heparin an der Oberfläche bindet Antithrombin und hält so die lokalen Thrombinkonzentrationen niedrig Anwendung z. B. bei Stents
30
Anfang 2008: 100 Todesfälle in den USA durch verunreinigtes Heparin
Februar 2008: kontaminierte Chargen auch in Europa auf dem Markt
80 Dialysepatienten zeigten Blutdruckabfall, Atemnot;
allergischer Schock bei 3 Patienten
Rückruf
� seit BSE ist Schweinemucosa die Hauptquelle für Heparingewinnung (statt Rinderlunge)
� mehr als die Hälfte von Rohheparin der Weltproduktion stammt aus China
Der Heparin-Skandal
6
31 32
33 34
Ursache: Verunreinigung mit Chondroitinsulfat (5 - 50 %)
� Chemisch ähnlich dem Heparin � N-Acetylgalaktosamin und Glucuronsäure, sulfatiert � kommt in Knorpel und Schalen von Meeresfrüchten vor � deutlich billiger als Heparin
vorsätzliche Beimischung?
35
FondaparinuxArixtra
Selektiver Faktor Xa-Hemmer
Bindet nicht an PF4, daher keine
Induktion von HIT
Pentasaccharid
„aktive Sequenz“ von Heparin
Nachteil:
es gibt kein Gegenmittel
36
Direkte Thrombin-Inhibitoren
� Argatroban (synthetisch)
� Hirudin (rekombinant)
� binden direkt an das aktive Zentrum von Thrombin
� Nicht abhängig von AT-III
7
37
Rekombinantes Hirudin Lepirudin, Refludan®
� direkter Thrombininhibitor (rekombinantes Hirudin)
Hirudin: aus Blutegel; Hirudo medicinalis
1884 entdeckt John Haycraft
1955 erstmals gereinigt aus Blutegelköpfen
� enger therapeutischer Bereich > Blutungsrisiko
38
Argatroban
• Synthetischer Thrombininhibitor
• Bei HIT-Patienten zugelassen
39
Cumarin-Derivate
Vitamin K- Antagonisten
Vitamin K: Cofaktor bei der Carboxylierung von Gerinnungsfaktoren)
- 1920er Jahre: Todesfälle bei Rindern (USA, Kanada)
verschimmelter Klee als Ursache (Schimmel bildet Cumarine)
- 1952 als Rattengift zugelassen
- 1978 Wirkmechanismus geklärt
40
Cumarin
Vitamin K- Antagonisten: Cumarin
41
Vitamin K und Antagonisten
Warfarin
Marcumar
42
Zitrat
� Wirkung als Antikoagulans beruht auf Komplexierung von Ca2+
� bei extrakorporaler Blutreinigung verwendet
� Gegenmittel: Ca2+
8
43
Zitrat
1914 Luis Agote
erste erfolgreiche Bluttransfusion, Antikoagulation mit Natriumzitrat 44
Zitrat
-OOC – CH2 – C – CH2 – COO-
--
OH
COO-
Ca2+
Ca2+
-OOC – CH2 – C – CH2 – COO-
--
OH
- OOCCa2+
� metabolisiert zu Bicarbonat (Leber)
� reduziert Komplementaktivierung
Komplex: Ca3 (Citrate)2
Citrate Citrate
45
Blutabnahmesystem (Vacuette)
Glasröhrchen mit Schraubdeckel (Septum), Vakuum, Farbcodierung je nach Verwendung bzw. je nach Antikoagulation
46
VACUETTE® Coagulation Tubes
Coagulation tubes are filled with buffered tri-sodium citrate solution. Citrate concentration of 0.109 mol/l (3.2%) is available. The choice of the concentration depends upon the policies of the laboratories. The mixing ratio is 1 part citrate to 9 parts blood.
VACUETTE® Heparin tubes
The interior of the tube wall is coated with lithium heparin, ammonium heparin or sodium heparin. The anticoagulant heparin activates antithrombins, thus blocking the coagulation cascadeand producing a whole blood / plasma sample instead of clotted blood plus serum.
Plasma tubes with lithium heparin and gel contain a barrier gel in the tube. The specific gravity of this material lies between that of the blood cells and plasma. During centrifugation the gel barrier moves upwards providing a stable barrier separating the plasma from cells. Plasma may be aspirated directly from the collection tube, eliminating the need for manual transfer to another container. This barrier allows for the stability of certain parameters in the primary tube under the recommended storage conditions for up to 48 hours.
47
Blutprodukte
48
Bluttransfusion
Zuführen von Blut oder Blutbestandteilen als Infusion
- Fremdblutspende- Eigenblutspende
Vollbluttransfusionen heute nur mehr selten durchgeführt; Blut wird in Komponenten aufgetrennt und komponentenweise transfundiert
Vorteile: a) Patient erhält nur die tatsächlich benötigten Blutbestandteile
(Plasma bei Faktorenmangel, Erythrozyten bei Anämie,...)b) Bessere Lagerfähigkeit (Plättchen bei RT, Erythrozyten bei
mindestens 4 °C, Plasmaproteine eingefroren)
9
49
Gewinnung von Blutprodukten aus
a) Vollblut (Pool vieler Blutspenden)
b) Apherese (kontinuierlicher Prozess)
50
Blutprodukte:
• Erythrozyten-Konzentrate (bei Anämie)
• Granulozyten-Konzentrate
• Thrombozyten-Konzentrate
• Plasma (FFP, fresh frozen plasma)
• Stammzell-Präparate
• Gerinnungsfaktor-Konzentrate
• Immunglobuline
51
Erythrozytenkonzentrat
52
Thrombozytenkonzentrat
53
Indikationen für Bluttransfusionen
� Blutersatz nach Unfall/Operation
� Blutkrankheiten (Anämien; ab Hb von 6g/dL)
normal: 14-18 bzw. 12-16 g/dL
� Mangel od. Funktionsstörungen von
- Thrombozyten
- Plasma
- Gerinnungsfaktoren
54
Risken
� Übertragung von Bakterien oder Viren (Hepatitis B & C, HIV)
HIV, Hepatitis C -> Antikörpertests
(ELISA od. Western Blot gegen virale Proteine)
„diagnostisches Fenster“: Antikörper sind im Blut erst mehrere Wochen nach der Infektion nachweisbar
-> molekularbiologische Testmethoden (RT-PCR) – direkter Nachweis der viralen RNA
10
55
Transfusionszwischenfälle
� Verwechslung von Blutkonserven -> hämolytische Transfusionsreaktion, Zerstörung der Erythrozyten bei Transfusion von AB0-inkompatiblem Blut
� Bedside-Test (Kreuzprobe) vor Transfusion daher Vorschrift
56
Leukozytendepletion
� Entfernung von Leukozyten aus Blutpräparaten vor der Transfusion
� Leukozytengehalt < 106/Konserve
Gründe: 1) Zellständige Viren (z.B. CMV) werden damit entfernt2) Graft-versus-host-disease wird vermieden: Leukozyten des
Spenders (aus der Blutkonserve) erkennen Körperzellen des Empfängers als fremd und zerstören diese
� Leukozytenabreicherung erfolgt durch Filtration oder Zentrifugationund wird vor der Lagerung durchgeführt (LRC leukocyte reduction chambers)
57
Plasma
Fresh frozen plasma:
laut Definition innerhalb von 8 h eingefroren; Realität: < 24 h
(dadurch Reduktion von FV und VIII um ca. 15%)
Verwendung:
- Ersatz für spezifische Gerinnungsfaktoren
- Behandlung von Blutungen bei Lebererkrankungen
- Behandlung von DIC
- Plasmaaustausch bei verschiedenen Autoimmunerkrankungen
58
Plättchenkonzentrate
• Gewinnung durch Apherese(kontinuierliche Aufarbeitung großer Blutvolumina)
• 50 mL Konzentrat -> ca. 5,5 x 1010 Plättchen
• Lagerung bei 22 °C, max. 5 d
• Anwendung: Therapie von Thrombozytopenie
(verschiedene Ursachen: Autoimmunerkrankung -> erhöhte Zerstörung der Plättchen durch Autoantikörper; DIC; induziert durch bestimmte Medikamente)
• Platelet storage lesion – Verlust der Aktivität
59
Erythrozytenkonzentrate
• aus Frischblut durch Entfernung von Plasma gewonnen
• Hämatokrit ca. 75%
• Lagerung: 42 d bei 4 °C
60
Plasmaderivate
-Plasma als Ausgangsmaterial für die Gewinnung von Gerinnungsfaktoren
- FVII, FVIII, FIX werden heute rekombinant hergestellt
- Gefahr der Krankheitsübertragung -> PCR-Testung
- Reinigung der Einzelfaktoren durch verschiedene Präzipitations-und Chromatographieschritte
-Lyophilisierung der Produkte (Vorteil: keine Kühllagerungerforderlich
11
61
Plasmafraktionierung
- FFP wird aufgetaut
- Kryopräzipitat durch Zentrifugieren entfernt
(enthält FVIII, vWF, Fibrinogen)
- Reinigung dieser Proteine durch weitere Fäll- und Chromatographieschritte
- aus dem Überstand werden FII, VII, IX, X mittels DEAE-Adsorption gewonnen
- weitere Proteine durch Fraktionierung nach Cohn
62
Fraktionierung nach Cohn
63 64
Fraktionierung nach Cohn
• Dem Plasma (ohne Kryopräzipitat) wird Ethanol in steigender Konzentration zugesetzt, Temperatur wird abgesenkt
• 8% Ethanol -> Faktor XIII
• aus Überstand: Antithrombin durch Adsorption an Heparin gewonnen
• 20-25% Ethanol -> IgG
• 40-42% Ethanol -> Albumin
65
Methoden der Blutreinigung
66
Apherese
• griech. „wegnehmen“
• Verfahren zur Entfernung von Substanzen aus dem Blut oder Plasma des Patienten
(Proteine, proteingebundene Substanzen, Zellen)
Therapeutische Apherese (pathogene Komponenten werden entfernt)
Diagnostische Apherese (Gewinnung von Zellen aus dem Blut)
12
67
Apherese zur Gewinnung von Zellen
• Blut wird aus Armvene entnommen
• in steriles Schlauchsystem geleitet
• Antikoagulation mit Citrat
• Mischung wird in Zellzentrifuge geleitet
• Blutbestandteile werden entsprechend der Dichte aufgetrennt und gesammelt
• nicht benötigte Komponenten zum Spender zurück
68
Dichte der Blutzellen
69
Dichte der Blutzellen
70
Zentrifugation
Die g-Kraft in der Zentrifuge variiert mit der Geschwindigkeit und dem Radius. Die g-Kraft ist am größten am äußeren Rand und am niedrigsten am inneren Rand, nahe dem Zentrum. Die g-Kraft verstärkt sich mit zunehmender Zentrifugengeschwindigkeit.
ZentrifugenmitteNiedrigste g-Kraft
Größte g-Kraft
RZB = (n/1000)²x r x 1,118
n...rpmr..Radius in mmRZB...relative Zentrifugalbeschleunigung
71
Zentrifugation
72
Zellzentrifuge
13
73
Hämodialyse:Entfernung niedermolekularer, wasserlöslicher Substanzen aus dem Blut
- Akutdialyse
- Chronische Dialyse
Therapeutische Apherese:
Entfernung größerer, meist proteingebundener Substanzen
- Behandlung von Autoimmunerkrankungen
- Leberunterstützung- Therapie von Sepsis, MOF
- Vergiftungen- Hypercholesterolämie
74
Blut Semipermeable
Membran Dialysat
Prinzip der Hämodialyse
Gegenstrom von Blut und Dialysat
75
Blutpumpe
Gerinnungshemmer
Blut zum
Patienten
Blut vom
Patienten
Dialysator
(frische)
Dialysier-
flüssigkeit
(gebrauchtes)
Dialysat
Standard-Hämodialyse (HD)
76
Dialysator
Einlass
Blut
Auslass
Dialysat
Kapillar-
bündel
Einlass
Dialysier-
flüssigkeit
Auslass
Blut
Technischer Aufbau
77
Materialien
• früher Cellulose (Aktivierung des Komplementsystems)
• synthetisch modifizierte Cellulosen
• heute meist synthetische Membranen (Polysulfon)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 30 60 90 120 150 180
C5b-9 (ng/ml)
78
14
79
S = cFiltrat / cPlasma
Solute 1
cf = cp
S = 1
Solute 2
cf = 0.5 • cp
S = 0.5
Solute 3
cf = 0
S = 0
Siebkoeffizient
80
Dialysator: Siebkoeffizient
Semipermeable Membranen
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Albumin IgGMyoglobin Fibrinogen
low-flux
Filter zur Leber-unterstützung
103 104 105 106
high-flux
Inulin
Plasmaflilter
Siebkoeffizient (SC)
Molekulargewicht
Niere
81
Therapeutische Apherese
82
• Plasmaaustausch
unselektiv; entfernt auch wertvolle Komponenten des Plasmas, Substitutionslösungen erforderlich; potentielle Gefahr von allergischen Reaktionen oder Infektionen
• Adsorptionssysteme
-Hämapherese
Vollblut über Adsorber geleitet, pathogene Komponenten gebunden, gereinigtes Blut zurück zum Patienten
- Plasmapherese
Trennung in Zell- und Plasmafraktion, nur Plasma in Kontakt mit Adsorbermaterial > bioverträglicher
83
LeberunterstützungPrometheus-System
artifizielle und bioartifizielle Systeme
Entfernung von hydrophoben, meistproteingebundenen Substanzen(z.B. Bilirubin, Gallensäuren)
Bioartifizielle Systeme: zusätzlich Bioreaktoren mit Leberzellentechnisch sehr komplex, klinisch nicht etabliert
84
Dialysator: Siebkoeffizient
Semipermeable Membranen
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Albumin IgGMyoglobin Fibrinogen
low-flux
Filter zur Leber-unterstützung
103 104 105 106
high-flux
Inulin
Plasmaflilter
Siebkoeffizient (SC)
Molekulargewicht
Niere
15
85 86
Leberunterstützung
- keine chronische Therapie
- Behandlung bis zur Regeneration der Leber oder bis ein Spenderorgan zur Verfügung steht (Bridge to transplant)
87
Autoimmunerkrankungen
Antikörper gegen körpereigene Strukturen führen zur Zerstörung von Geweben
Behandlungsansätze: � Plasmaaustausch� unspezifische Immunadsorption (Entfernung von IgG) � spezifische Immunadsorption (Entfernung des pathogenen
Autoantikörpers, falls charakterisiert u. bekannt)
88
Protein AStaphylococcus aureus
� bindet an Fc Region von IgG
� bindet kein IgG der Subklasse 3
z.B Entfernung von Faktor VIII Antikörpern bei Therapie der Hämophilie
89
DALIdirect adsorption of lipoproteinsLipidapherese
bei Patienten mit familiärer Hypercholesterinämie
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Transport-Lipoproteine
• Im Serum von Säugetieren kommen komplexe Lipide und Proteine vor, die relativ konstante Mengenverhältnisse besitzen und die als Transport-Lipoproteine wasserunlösliche Lipide wie Cholesterin,Cholesterinester und Triacylglycerine zwischen den Organen über die Blutbahn transportieren.
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Transport-Lipoproteine
• Sie werden nach Dichte und Partikelgröße charakterisiert, man unterscheidet
• Chylomikronen (Partikelgröße 75 -1000 nm)
• VLDL [very low density lipoprotein, 30 - 50 nm] sehr niedriger Dichte
• LDL [low density protein, 20 - 22 nm]
• HDL [high density lipoprotein, 7.5 - 10 nm]
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Zusammensetzung verschiedenerLipoproteinpartikel
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Transport-Lipoproteine
• Chylomikronen transportieren nach der Nahrungsaufnahme Triacylglyceride und Cholesterin vom Verdauungstrakt in das Gewebe. Der Lipidanteil beträgt zwischen 98 und 99.5 %, der Proteinanteil schwankt zwischen 0.5 und 2 %.
• Die VLDLs enthalten sehr viel Triglyceride und wenig Protein. Auf ihrem Weg durch den Organismus erhöht sich durch fortlaufende Abspaltung von Triglyceriden ihr Anteil an Cholesterin und es entstehen die cholesterinreichen LDLs.
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Transport-Lipoproteine
• LDL transportiert Cholesterin im Plasma, bindet an der Zielzelle an den LDL-Rezeptor und wird von der Zelle aufgenommen. Liegt ein Defekt am LDL-Rezeptor vor, so kommt es zur Anreicherung von LDL und Cholesterin im Blut.
Schädigung der Arterienwände kann zurEinlagerung von LDL in die Zellwand führen und es kann sich ein Thrombus bilden, der zu Herzinfarkt oder Schlaganfall führt.
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Arterielle Thrombose
Auslöser: Ruptur oder Erosion eines arteriosklerotischen Plaques
Plättchen spielen wichtige Rolle
Lipoprotein-induced hypothesis
Joseph Leonard Goldstein (Nobelpreis 1985 für Arbeiten zum (Cholesterinstoffwechsel)
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Makrophagen nehmen oxidiertes LDL auf; Bildung von Schaumzellen;
dadurch Entzündungsreaktion; Veränderung der Gefäßwand
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